PNAS:肌强直性营养不良的肠道秘密——不是肌肉无力,而是“握力”太强!
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- 肌强直性营养不良1型
- MLC20
来源:生物谷原创 2025-12-24 10:53
贝勒医学院的研究人员在PNAS杂志上发表了一项突破性研究,终于揭开了DM1胃肠道症状的神秘面纱—原来,问题不在于肌肉无力,而在于肠道平滑肌“握”得太紧。
提起肌强直性营养不良1型(DM1),大多数人首先想到的是进行性肌肉无力和肌强直。然而,这种最常见的成人型肌营养不良,其实是一个“伪装大师”—它影响着全身多个系统,而其中胃肠道功能障碍正成为被忽视的“隐形杀手”。最新数据显示,全球DM1患病率约为1/8000。令人震惊的是,高达80%的患者饱受胃肠道问题困扰:吞咽困难、胃排空延迟、慢性便秘,甚至严重时出现肠梗阻。这些症状极大地降低了患者的生活质量,但其深层机制却长期被科学界忽视。
最近,贝勒医学院的研究人员在PNAS杂志上发表了一项突破性研究,终于揭开了DM1胃肠道症状的神秘面纱—原来,问题不在于肌肉无力,而在于肠道平滑肌“握”得太紧。
揭开DM1的遗传面纱:一个“卡带”的基因
DM1的本质是一种三核苷酸重复扩增疾病。正常人的DMPK基因含有5-37个CTG重复序列,而患者体内这个数字可能高达50至3000以上。这就像录音磁带被卡住,反复播放同一段旋律。这种基因突变产生带有异常CUG重复的RNA,它们会“绑架”一种名为肌盲样蛋白的关键蛋白质。MBNL蛋白本应在RNA剪接中发挥“剪辑师”作用,指导基因正确表达。一旦被异常RNA“囚禁”,它们就无法正常工作,导致一系列细胞功能障碍。虽然这种机制已被证实与骨骼肌症状相关,但它在胃肠道问题中扮演的角色,一直是个未解之谜。
精准建模:世界上首个DM1胃肠道小鼠模型
为了解开这个谜题,研究人员创建了世界上首个胃肠道平滑肌特异性MBNL基因敲除小鼠模型。这意味着,科学家们只在小鼠的肠道平滑肌中移除了MBNL蛋白,而其他组织保持正常。研究人员特意聚焦于平滑肌细胞,因为正是这些细胞排列在肠道内,负责推动食物前进。他们想确认,仅MBNL蛋白的缺失是否足以引发类似DM1患者的胃肠道问题。
实验结果令人惊讶—这些小鼠确实出现了明显的胃肠动力异常,食物通过它们的小肠和结肠速度明显减慢,但显微镜下观察,肠道组织却没有炎症或神经损伤的迹象。更关键的是,研究人员发现这些小鼠的平滑肌层增厚,且小肠长度缩短——这正是肌肉持续收缩的典型表现。

惊人的发现:不是无力,而是过度收缩
体外实验证实了这一猜想,当研究人员在体外测试肠道节段时,发现这些肌肉处于异常的“紧张”状态:它们基线收缩强度更高,且在刺激后仍保持紧绷。这是首次明确证明,仅平滑肌中的MBNL缺失就足以改变胃肠运动,这是DM1的主要症状之一。为深入探究分子机制,研究人员聚焦于肌球蛋白轻链—这是肌肉收缩的关键蛋白质。当MLC20被磷酸化修饰时,肌肉就会收缩。而在DM1小鼠模型中,研究人员发现了更高水平的磷酸化MLC20,这直接支持了“肠道肌肉处于持续收缩状态”的结论。
从基因到症状:剪接错误如何导致肌肉“紧绷”
通过RNA测序技术,研究人员发现小鼠和人类DM1胃肠道样本中存在保守的剪接调控异常,许多参与调控MLC20磷酸化和平滑肌收缩的基因都发生了异常剪接。这意味着,MBNL蛋白的缺失引发了一系列连锁反应:1)RNA剪接错误;2)收缩相关基因表达异常;3)MLC20过度磷酸化;4)平滑肌持续收缩;5)胃肠动力障碍。
研究者Peterson表示,我们发现,许多控制肌肉收缩的基因(不仅仅是MLC20)都在我们的DM1肠道模型中受到影响。重要的是,这些受影响的基因在小鼠和人类之间是共享的,这意味着小鼠模型是研究人类疾病的宝贵工具。这一发现对DM1患者的胃肠道症状治疗具有革命性意义,目前,针对DM1胃肠道症状的治疗多使用促胃肠动力药物,但往往效果不佳或产生矛盾结果。而这项研究表明,放松肠道肌肉的药物可能更加有效。
研究者指出,减少肠道肌肉收缩的药物,而不是刺激它的药物,可能对DM1患者更有效;这与最近的病例报告一致,解痉药物有助于缓解严重症状。这一治疗思路的转变意味着DM1胃肠道症状的治疗可能迎来新的突破,从过去的“推动”策略转向“放松”策略,或许能为患者带来更好的生活质量改善。
DM1是一种复杂疾病,胃肠道症状长期被忽视。通过创建胃肠道特异性小鼠模型并将其与人体组织进行比较,这项研究不仅揭示了关键机制,而且指出了开发治疗方法的新途径,这可能会改变DM1患者的生活。这项研究的价值远不止于DM1本身:
(1)为其他肌营养不良提供研究范式:研究人员建立的模型和方法,可能适用于研究其他影响胃肠道的神经肌肉疾病。
(2)推动精准治疗发展:对MBNL蛋白功能的深入理解,为开发靶向治疗提供了新的可能,未来可能出现专门针对DM1胃肠道症状的特效药物。
(3)提高患者生活质量:通过针对性治疗,有望显著改善DM1患者的胃肠道症状,从而提高整体生活质量和营养状况。
如今研究人员已经明确了下一步的研究方向:1)药物筛选与验证:基于新发现机制,筛选和验证能够有效缓解肠道平滑肌过度收缩的药物;2)人类临床试验设计:为可能的新治疗方案设计临床试验,评估其在DM1患者中的安全性和有效性;3)多系统关联研究:探索DM1中不同系统症状之间的关联,寻找共通的病理机制和综合治疗策略。
这项研究像一盏灯,照亮了DM1中一个长期被忽视的角落。它不仅解答了“为什么”,更指出了“怎么办”—从机制解析到治疗创新,科学正一步步为患者打开希望之门。对于DM1患者来说,这项研究或许意味着未来餐后不再有难以忍受的胀痛,不再有无法缓解的便秘,不再有因胃肠道问题而受限的生活。而对于科学界,这只是一个开始—一个从忽视到重视,从迷茫到清晰的新征程。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Janel A. M. Peterson,Jesus A. Frias,Andrew N. Miller, et al. MBNL loss of function in smooth muscle as a model for myotonic dystrophy associated gastrointestinal dysmotility, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2522788122
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