摘要
巨膀胱-小结肠-肠蠕动不良综合征( MMIHS)是一种罕见的遗传性疾病,其大多数病例是由γ-平滑肌肌动蛋白基因(ACTG2)突变所引起。既往研究表明,突变的ACTG2会破坏肌动蛋白的聚合过程,导致细胞收缩功能下降。然而,上述现象背后的分子机制目前尚未明确。
本研究分别将野生型及突变型ACTG2 cDNA与两种荧光标签进行融合表达,并在人骨肉瘤细胞(U2OS)中进行单独及共转染。通过免疫荧光染色、肌动蛋白聚合实验及细胞收缩力检测对稳定转染的细胞系进行分析。同时,本研究使用来自三名MMIHS患者及四名健康对照的成纤维细胞进行转分化实验,并开展免疫荧光检测、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)及TGF-β报告基因实验。
突变型ACTG2单独或与野生型共表达时,肌动蛋白聚合能力与细胞收缩功能均出现显著受损。TGF-β干预成纤维细胞可促进细胞向肌成纤维细胞转分化,表现出骨架蛋白排列紧密平行、ACTA2、ACTG2表达增高,细胞收缩功能上升。但在ACTG2突变型MMIHS患者成纤维细胞中,我们首次发现TGF-β信号通路基础活性及α-SMA表达水平存在代偿性上调,这种异常的基础激活状态导致细胞对TGF-β刺激的反应性显著降低。
ACTG2杂合变异通过显性负性效应发挥作用,降低细胞收缩功能,并引起TGF-β信号通路的稳态失衡致使异常激活。ACTG2变异不仅影响γ-肌动蛋白本身,还扰动其他亚型的动态平衡,提示MMIHS发病涉及肌生成转分化和细胞骨架信号系统的网络异常。
