Myh11 单倍体不足在小鼠模型中再现了巨膀胱症(Megacystis)和排尿功能障碍(Voiding Dysfunction),该模型属于 MMIHS(多发性黏膜下囊肿病)的一种类型

《Journal of Pediatric Urology》:Myh11 Haploinsufficiency Recapitulates Megacystis and Voiding Dysfunction in a Mouse Model of MMIHS

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Journal of Pediatric Urology 1.9

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  MMIHS研究建立Myh11敲除小鼠模型,发现其呈现膀胱体积增大、平滑肌增厚、胶原沉积及排尿功能障碍,证实Myh11对膀胱结构和功能的重要性。

  
Jing-yuan Song|Wan-lun Wang|Tong-jia Liu|Hudeer Song|Chen-xi Yang|Yu-qi Zhang|Peng-fei Li|Rui Xiao
内蒙古医科大学分子病理学重点实验室,中国内蒙古自治区呼和浩特市010059

摘要

背景

巨膀胱-微结肠-肠道蠕动减退综合征(MMIHS)是一种致命的罕见疾病,其特征是膀胱和结肠平滑肌功能障碍。MYH11基因的突变已被确定为MMIHS的致病因素之一。

目的

本研究旨在构建Myh11敲除小鼠模型,评估膀胱和肠道的表型和功能,并探讨Myh11缺乏与MMIHS核心临床特征之间的关联。

研究设计

通过RT-PCR和Western blot检测基因表达。利用免疫组化技术确定蛋白质的定位和表达情况。通过苏木精-伊红(H&E)和Masson染色评估组织形态学变化。通过尿量测定和排尿后残余尿量分析膀胱功能,使用肌肉张力测定法测量平滑肌收缩力。通过已建立的胃肠道转运试验评估肠道运动性,并通过BrdU掺入试验检测细胞增殖。

结果

与野生型小鼠相比,Myh11+/-杂合子小鼠在膀胱组织中的Myh11表达水平(mRNA和蛋白质)显著降低(P < 0.001)。免疫组化染色显示Myh11主要表达在膀胱平滑肌中,Myh11+/-小鼠的膀胱中其表达水平显著降低(P < 0.01)。表型上,Myh11+/-小鼠表现出膀胱体积明显增大(P < 0.05)、膀胱与体重比增加(P < 0.01)、平滑肌层增厚(P < 0.01)以及胶原沉积增多(P < 0.01)。功能上,Myh11+/-小鼠的排尿频率和总尿量减少(P < 0.05)、残余尿量增加(P<0.001)、膀胱收缩缓慢(P < 0.01),同时伴有轻度肠道运动障碍(首次排黑便时间延长,P < 0.05)和粪便水分含量升高(P<0.05)。在分子水平上,PCNA蛋白表达上调和BrdU掺入增加表明细胞增殖活跃(P<0.05)。

讨论

Myh11+/-小鼠成功再现了MMIHS的核心膀胱表型,包括巨膀胱和排尿功能障碍。这证实了Myh11在膀胱发育和收缩功能中的关键作用,从而为深入研究MMIHS的病理机制提供了可靠的体内模型。

结论

Myh11缺乏导致膀胱显著增大、平滑肌增厚、胶原沉积以及排尿功能障碍,建立了良好的MMIHS疾病模型。

引言

巨膀胱-微结肠-肠道蠕动减退综合征(MMIHS)是一种主要表现为平滑肌细胞功能障碍的罕见疾病[1],主要影响膀胱和胃肠道[2]。该综合征的标志性特征包括膀胱显著增大、小肠和结肠发育异常以及肠道运动性降低[3], [4], [5]。自1976年首次描述以来,截至2021年全球报告的病例约为450例[6],表明其发病率极低。然而,MMIHS预后较差,早期数据显示生存率仅为12.6%[7]。尽管在专科支持性护理、肠外营养和器官移植技术方面取得了进展,最近生存率已显著提高到55.6%[8]。尽管如此,受影响的婴儿仍面临高风险,尤其是在生命的前六个月,此时死亡率最高[9],对儿童生存和健康构成严重威胁。很少有病例能存活至成年[10], [11]。这些发现突显了长期生存的挑战,强调了进一步研究MMIHS发病机制的必要性。
近年来,随着遗传学研究的进展,已发现多个与平滑肌收缩功能相关的基因是MMIHS的致病因素,包括ACTG2、LMOD1、MYH11、MYL9、MYLK和PDCL3[12]。其中,平滑肌肌球蛋白重链11(MYH11)基因成为研究焦点,因为它编码平滑肌细胞收缩装置的主要成分——肌球蛋白重链蛋白,该蛋白在肌球蛋白II家族中形成六聚体平滑肌肌球蛋白复合体,对平滑肌收缩至关重要[13]。MYH11突变最初与胸主动脉夹层和动脉导管未闭相关,但最近的研究也表明它与MMIHS有关[13], [14]。MYH11突变会导致膀胱平滑肌组织收缩能力受损[8]。动物研究也证实了Myh11与MMIHS之间的关联[15]。然而,MYH11缺乏导致膀胱功能障碍的具体病理机制仍不清楚。本研究旨在构建Myh11敲除动物模型,以观察膀胱和肠道的表型变化,为MMIHS的发病机制提供新的见解。

章节片段

动物

使用CRISPR-Cas9基因编辑技术生成了Myh11杂合子敲除(KO)雄性小鼠及其野生型(WT)C57BL/6雄性同窝小鼠,来自Cyagen Biosciences(许可证号:SCXK (Su) 2018-0003)。所有动物均在特定无病原体(SPF)条件下饲养,处于温度控制的环境中(22–25 °C),光照/黑暗周期为12小时/12小时,并在整个研究过程中可自由获取标准饲料和无菌水。所有动物实验

生成Myh11+/-小鼠

对21天大小鼠的尾部提取的基因组DNA进行PCR分析以进行基因分型。琼脂糖凝胶电泳显示了野生型(Myh11+/+,489 bp)和杂合子(Myh11+/-,489/494 bp)等位基因的清晰条带(图1B)。与先前的报告一致[15],靶向破坏Myh11等位基因会导致胚胎致死,因此本研究未获得纯合子小鼠。因此,使用杂合子Myh11+/-小鼠进行表型分析

讨论

本研究表明,Myh11的杂合子缺失足以在小鼠中诱导出与人类MMIHS相似的膀胱表型,包括巨膀胱和排尿功能障碍。这一发现建立了一个稳定且可重复的动物模型,用于探索MMIHS的病理生理机制。
Myh11的杂合子缺乏导致膀胱增大,伴随平滑肌层显著增厚

结论

我们提出了一个新型动物模型,能够忠实再现人类MMIHS的膀胱病理特征。我们的研究证实,Myh11单倍不足会破坏平滑肌表型并促进纤维化,从而损害膀胱结构和功能。这些发现定义了核心致病途径,并为开发针对MMIHS的疗法提供了重要框架。

人工智能辅助技术声明

在准备本工作时,作者使用Deepseek工具检查语法、拼写、标点符号,并提高英文的清晰度和可读性。该工具仅用于语言润色,没有生成或修改任何内容、观点或科学解释。所有作者均根据需要审查和编辑了内容,并对出版物的内容负全责。

资助

本研究得到了内蒙古自治区科学技术项目(项目编号:2025KYPT0037)、内蒙古自治区自然科学基金(项目编号:2025MS08111)、内蒙古医科大学的重点项目(项目编号:YKD2022ZD018)以及内蒙古医科大学的科技创新团队项目(项目编号:无)的支持。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。
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