【学术 · 成果】王建设教授团队USP53缺陷病动物模型研究取得新进展

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USP53缺陷由USP53基因功能缺失性变异造成。2020年我院王建设教授领衔的肝病团队在国际上率先报道了一组由USP53缺陷引起的低GGT胆汁淤积症谱系，并详细阐述了该病的临床表现，病理特征及超微结构改变，之后陆续得到其他团队证实。该病造成患儿肝内胆汁淤积，部分严重患者需要肝移植才能长期存活。然而肝移植面临供体的缺乏、肝移植后需要长期服用免疫抑制剂等问题。因为该疾病的致病机制尚不清楚，因此缺乏针对性的治疗方法。

为探究USP53缺陷导致低GGT胆汁淤积症这一科学问题，并寻找新的治疗方法，王建设教授团队首次构建Usp53基因肝脏特异性敲除小鼠模型，意图模拟人类疾病表型，深入探索潜在的致病机制。相关研究成果最近发表在知名学术期刊《BBA - Molecular Basis of Disease》。

论文的主要研究发现:

首次构建Usp53基因敲除小鼠模型:科学研究的道路不总是一帆风顺的，真理的探索往往也充满坎坷。期初研究人员发现Usp53敲除小鼠自身和肝细胞毒性的胆酸（cholic acid）负荷下和野生型小鼠没有明显的表型差异；然后使用3,5-二乙氧羰基1,4-二氢吡啶（DDC）负荷，发现Usp53敲除小鼠相较于野生型小鼠具有更轻的损伤表型，具体表现为：

① DDC负荷4周后，Usp53敲除小鼠相较于野生型小鼠体重下降明显减少。

②尽管DDC负荷导致Usp53敲除小鼠和野生型小鼠肝脏都呈深褐色，然而野生型小鼠的黏膜体壁组织明显要比Usp53敲除小鼠的更黄。

③DDC负荷4周后，野生型小鼠相较于Usp53敲除小鼠血清总胆红素（TB），谷丙转氨酶（ALT），碱性磷酸酶（ALP）和总胆汁酸（TBA）水平均显著上调。

这些表型的改变推测源于肝细胞胆汁酸转运体的改变。研究发现Usp53敲除小鼠肝脏mRNA表达水平显著改变，伴随部分转运体定位异常：

①正常饲料喂养下，相较于野生型小鼠Usp53敲除小鼠肝脏的毛细胆管膜胆汁酸关键转运蛋白Abcb11和胆红素转运体Abcc2转录水平显著减少；血窦面内向胆汁酸转运体Ntcp的转录水平在正常饲料和DDC负荷后都显著减少。

②免疫荧光实验发现，正常饲料喂养下Usp53敲除小鼠肝脏的Ntcp膜定位略微减少，细胞质内出现异常的弥散分布；DDC负荷后Ntcp表现为膜定位显著减少。

DDC负荷后，Usp53敲除小鼠紧密连接超微结构延长。

团队通过免疫共沉淀（Co-IP）和免疫荧光实验首次在人源细胞系中确认USP53与紧密连接重要组分TJP2存在互作，并共定位于细胞膜处。

本研究的重要意义在于：

1. 首次构建了Usp53缺失导致低GGT胆汁淤积的动物模型，为未来针对该病的药物开发和临床前药物研究奠定了基础。王建设教授团队基于本模型探索了USP53缺失导致低GGT胆汁淤积的潜在致病机制，证明了USP53对胆汁酸关键转运体的表达和定位具有影响，并通过影响胆汁酸转运效率维持肝脏胆汁酸稳态。

2. 团队首次确定了新致病基因USP53的亚细胞定位，并在人源细胞系中确定USP53与紧密连接重要组分TJP2存在互作和共定位。

3. Usp53敲除小鼠在DDC负荷后表现出保护的表型，这与Tjp2肝脏特异性敲除小鼠DDC负荷后表型一致。结合以上研究结果，提出一种可能的假说：通过与TJP2的互作，USP53参与对胆汁酸稳态的调控。这一假说为低GGT胆汁淤积症相关致病机制的进一步研究打下了基础，有望在将来为患者的诊断和临床治疗提供指引。

该研究共历时六年，JJB竞技宝平台登录入口博士生丁健，硕士研究生迟昊和博士后丘倚灵为共同第一作者，竞技宝app官方王建设教授、竞技宝app官方及生物医学研究院双聘教授邢清和、BC Cancer Agency的Victor Ling教授为共同通讯作者。BC Cancer Agency的Renxue WANG，王建设课题组的博士生杨静、硕士生佘慧宇为共同作者。