慢性肠梗阻(CIPO)和巨膀胱微结肠肠道蠕动迟缓综合征(MMIHS)均为平滑肌运动障碍性疾病。1/3的先天性CIPO是平滑肌异常所导致,MMIHS也是以功能性肠阻塞为主要特征的平滑肌功能紊乱。然而,对此类疾病发生的机理仍不完全了解。近日,北大医学张宏权教授团队在生物医学1区杂志《Theranostics》(IF:8.)上发表论文,报道了整合素相互作用蛋白Kindlin-2对于维持平滑肌的正常结构和功能至关重要。Kindlin-2在平滑肌组织中特异性缺失能够下调平滑肌肌丝组分蛋白Myh11,α-SMA,andCNN以及钙通道蛋白SA14和STIM1,同时诱导平滑肌细胞凋亡。成年小鼠经诱导平滑肌Kindlin-2缺失可作为一种有效的假性肠梗阻动物模型,可用于肠梗阻发病机制、药物治疗和预后判断的研究。

该研究利用基因敲除技术建立了两种Kindlin-2在平滑肌中特异性缺失的小鼠模型:胚胎期fermt2敲除的cKO小鼠和成年后通过他莫昔芬诱导fermt2基因敲除的iKO小鼠。研究人员发现,在胚胎平滑肌中Kindlin-2的编码基因fermt2的缺失导致细胞凋亡,下调血管平滑肌细胞(SMC)中的关键分子,损害平滑肌的发育,最终导致胚胎在E14.5时死亡。在功能上,他莫昔芬诱导的成年平滑肌fermt2特异性敲除小鼠表现为血压下降、肠蠕动不足,并且小鼠最终死于肠梗阻。在结构上,Kindlin-2缺失也会导致平滑肌的骨架蛋白Myh11、α-SMA、CNN表达下调,肌丝截短,肌原纤维被破坏,以及小鼠体内平滑肌的收缩能力受损。在机制上,Kindlin-2蛋白的缺失通过下调钙结合蛋白SA14和STIM1的表达,减少了原代血管平滑肌细胞(PVSMC)Ca2+的内流。该研究采用fermt2基因缺失制备了CIPO和MMIHS动物模型,解析了疾病中平滑肌运动障碍的新机制,对于药物治疗和预后判断有潜在的应用价值。

北大医学张宏权教授和战军副教授为文章共同通讯作者,其课题组博士生和晓堃为该文的第一作者。该研究得到北大医学孔炜教授、周菁研究员和付毅副教授及美国耶鲁大学医学院WeiLi教授的合作帮助。

参考文献:

XiaokunHe,JiaguiSong,ZeyuCai,XiaochunChi,ZhenbinWang,DecaoYang,SianXie,JingZhou,YiFu,WeiLi,WeiKong,JunZhan,HongquanZhang.Kindlin-2deficiencyinducesfatalintestinalobstructioninmice.Theranostics;10(14):-.doi:10./thno.

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