英國鄧迪大學(xué)（University of Dundee）的最新研究顯示，一種在癌癥患者中常見的基因突變，同樣可能在胚胎早期影響人體的發(fā)育過程。

研究由鄧迪大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的首席研究員 Kim Dale 教授團(tuán)隊完成。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，這一突變會干擾胚胎早期骨骼與肌肉發(fā)育的關(guān)鍵步驟——體節(jié)（somites）形成。體節(jié)是構(gòu)成脊柱、肌肉和骨骼的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，一旦其形成過程出現(xiàn)異常，就可能導(dǎo)致先天性脊柱側(cè)彎等疾病。

此次發(fā)現(xiàn)的突變發(fā)生在 NOTCH1 基因。該基因在胚胎發(fā)育過程中負(fù)責(zé)調(diào)控細(xì)胞間的信號交流。此前，科學(xué)界已經(jīng)確認(rèn)這一突變廣泛存在于 T 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。═-ALL） 患者體內(nèi)。而本次研究首次證明，這一突變還會影響人體基本形態(tài)的建立過程。

研究成果發(fā)表于《Genes & Development》期刊。通過使用人類干細(xì)胞和可模擬早期胚胎的 3D 模型，研究人員發(fā)現(xiàn)：突變會導(dǎo)致關(guān)鍵蛋白在細(xì)胞內(nèi)堆積，干擾機(jī)體的“生物節(jié)律系統(tǒng)”，最終破壞體節(jié)的正常形成。

參與研究的高級博士后研究員 Dr. Hedda Meijer 表示：“體節(jié)形成異常會導(dǎo)致一系列肌肉骨骼畸形。理解 Notch 蛋白降解速度變化如何影響體節(jié)發(fā)生，不僅有助于揭示這些畸形的成因，還可能為 T-ALL 以及其他與 Notch 信號異常相關(guān)的疾病提供新思路?！?/p>

此外，團(tuán)隊還利用 CRISPR 基因編輯技術(shù)建立了新的實驗工具。通過在干細(xì)胞中精準(zhǔn)改變 Notch DNA 序列的一個字母，他們成功模擬了患者體內(nèi)的突變，并觀察其在早期發(fā)育過程中的影響。這類編輯后的干細(xì)胞能夠分化為多種人類細(xì)胞和組織，將成為研究 Notch 在脊柱疾病、發(fā)育相關(guān)組織以及其他疾病中的作用的重要資源。

研究人員指出，這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于理解從脊柱側(cè)彎到癌癥等多種疾病的機(jī)制，未來還可能為相關(guān)疾病的診斷和治療提供新的方向。

參考文獻(xiàn)：Hedda A. Meijer et al, NOTCH1 S2513 is critical for the regulation of NICD levels impacting the segmentation clock in hiPSC-derived PSM cells and somitoids,?Genes & Development?(2025).?DOI: 10.1101/gad.352909.125

編輯：王洪

排版：李麗