2022年11月1日,浙江大学基础医学院徐鹏飞、浙江大学医学院附属第一医院金希团队合作在《PLOS Biology》杂志发表题为“Mycn regulates intestinal development through ribosomal biogenesis in a zebrafish model of Feingold syndrome 1”的研究论文。该论文首次构建了Feingold综合征1型的斑马鱼模型,利用此模型阐明了该疾病肠道发育缺陷的发病机制,并提供了一个可能的治疗方案。
Feingold综合征是一种累及骨骼,神经以及消化系统的发育相关罕见疾病,尤其是肠道闭锁,是早期婴儿患者致死最主要的原因。该疾病是由癌基因Mycn的功能缺失突变引起的。Mycn基因编码一种关键的转录因子,可以调节许多基因活性,但迄今为止没有动物模型研究这种缺失对肠道发育的影响。
斑马鱼的肠道结构以及发育与人类有着很大的相似性,作者通过CRISPR基因编辑敲除斑马鱼的Mycn基因,从而创建了Feingold综合征1型的斑马鱼模型。他们发现,Mycn缺失导致斑马鱼在早期发育过程中的肠道明显减小,无论是长度还是肠道褶皱。进一步研究显示,在早期发育过程中mycn缺失会造成核糖体组装以及蛋白质合成减少从而导致肠道发育异常,同时发现补充L-leu(亮氨酸)以增强mTOR信号通路可以有效缓解肠道发育的异常。
本研究表明,在胚胎发育过程中,处于高度增殖状态的肠道细胞需要高水平Mycn表达,本文通讯作者徐鹏飞和金希表示,蛋白质合成减少导致的细胞增殖受阻是Mycn突变体肠道发育缺陷的主要原因。同时据此提出了1型Feingold综合征患者肠道症状可能的治疗策略,上述结果后续计划在人类肠道类器官系统中进一步确认。
从左至右:李云飞、徐鹏飞、金希、程涛
本论文的共同第一作者为李云飞博士和程涛博士,共同通讯作者为徐鹏飞研究员和金希主任医师。本研究得到了科技部重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助,也是临床与基础相结合的体现。在此同时对推进本研究进展提供建议及帮助的浙江大学医学院管敏鑫教授、马骏教授、杨小杭教授、何峰副教授及薛茂光博士,张青海博士和张利耀同学;浙江大学动科院彭金荣教授及高策博士和苏保纯同学表示诚挚的谢意!
原文链接:https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001856