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USP53缺陷由USP53基因功能缺失性變異造成。2020年我院王建設(shè)教授領(lǐng)銜的肝病團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先報(bào)道了一組由USP53缺陷引起的低GGT膽汁淤積癥譜系，并詳細(xì)闡述了該病的臨床表現(xiàn)，病理特征及超微結(jié)構(gòu)改變，之后陸續(xù)得到其他團(tuán)隊(duì)證實(shí)。該病造成患兒肝內(nèi)膽汁淤積，部分嚴(yán)重患者需要肝移植才能長(zhǎng)期存活。然而肝移植面臨供體的缺乏、肝移植后需要長(zhǎng)期服用免疫抑制劑等問題。因?yàn)樵摷膊〉闹虏C(jī)制尚不清楚，因此缺乏針對(duì)性的治療方法。
為探究USP53缺陷導(dǎo)致低GGT膽汁淤積癥這一科學(xué)問題，并尋找新的治療方法，王建設(shè)教授團(tuán)隊(duì)首次構(gòu)建Usp53基因肝臟特異性敲除小鼠模型，意圖模擬人類疾病表型，深入探索潛在的致病機(jī)制。相關(guān)研究成果最近發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《BBA - Molecular Basis of Disease》。
論文的主要研究發(fā)現(xiàn):
首次構(gòu)建Usp53基因敲除小鼠模型:科學(xué)研究的道路不總是一帆風(fēng)順的，真理的探索往往也充滿坎坷。期初研究人員發(fā)現(xiàn)Usp53敲除小鼠自身和肝細(xì)胞毒性的膽酸（cholic acid）負(fù)荷下和野生型小鼠沒有明顯的表型差異；然后使用3,5-二乙氧羰基1,4-二氫吡啶（DDC）負(fù)荷，發(fā)現(xiàn)Usp53敲除小鼠相較于野生型小鼠具有更輕的損傷表型，具體表現(xiàn)為：
① DDC負(fù)荷4周后，Usp53敲除小鼠相較于野生型小鼠體重下降明顯減少。
②盡管DDC負(fù)荷導(dǎo)致Usp53敲除小鼠和野生型小鼠肝臟都呈深褐色，然而野生型小鼠的黏膜體壁組織明顯要比Usp53敲除小鼠的更黃。
③DDC負(fù)荷4周后，野生型小鼠相較于Usp53敲除小鼠血清總膽紅素（TB），谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT），堿性磷酸酶（ALP）和總膽汁酸（TBA）水平均顯著上調(diào)。
這些表型的改變推測(cè)源于肝細(xì)胞膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體的改變。研究發(fā)現(xiàn)Usp53敲除小鼠肝臟mRNA表達(dá)水平顯著改變，伴隨部分轉(zhuǎn)運(yùn)體定位異常：
①正常飼料喂養(yǎng)下，相較于野生型小鼠Usp53敲除小鼠肝臟的毛細(xì)膽管膜膽汁酸關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Abcb11和膽紅素轉(zhuǎn)運(yùn)體Abcc2轉(zhuǎn)錄水平顯著減少；血竇面內(nèi)向膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)體Ntcp的轉(zhuǎn)錄水平在正常飼料和DDC負(fù)荷后都顯著減少。
②免疫熒光實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，正常飼料喂養(yǎng)下Usp53敲除小鼠肝臟的Ntcp膜定位略微減少，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)異常的彌散分布；DDC負(fù)荷后Ntcp表現(xiàn)為膜定位顯著減少。
DDC負(fù)荷后，Usp53敲除小鼠緊密連接超微結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)。
團(tuán)隊(duì)通過免疫共沉淀（Co-IP）和免疫熒光實(shí)驗(yàn)首次在人源細(xì)胞系中確認(rèn)USP53與緊密連接重要組分TJP2存在互作，并共定位于細(xì)胞膜處。
本研究的重要意義在于：
1. 首次構(gòu)建了Usp53缺失導(dǎo)致低GGT膽汁淤積的動(dòng)物模型，為未來針對(duì)該病的藥物開發(fā)和臨床前藥物研究奠定了基礎(chǔ)。王建設(shè)教授團(tuán)隊(duì)基于本模型探索了USP53缺失導(dǎo)致低GGT膽汁淤積的潛在致病機(jī)制，證明了USP53對(duì)膽汁酸關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)體的表達(dá)和定位具有影響，并通過影響膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)效率維持肝臟膽汁酸穩(wěn)態(tài)。
2. 團(tuán)隊(duì)首次確定了新致病基因USP53的亞細(xì)胞定位，并在人源細(xì)胞系中確定USP53與緊密連接重要組分TJP2存在互作和共定位。
3. Usp53敲除小鼠在DDC負(fù)荷后表現(xiàn)出保護(hù)的表型，這與Tjp2肝臟特異性敲除小鼠DDC負(fù)荷后表型一致。結(jié)合以上研究結(jié)果，提出一種可能的假說：通過與TJP2的互作，USP53參與對(duì)膽汁酸穩(wěn)態(tài)的調(diào)控。這一假說為低GGT膽汁淤積癥相關(guān)致病機(jī)制的進(jìn)一步研究打下了基礎(chǔ)，有望在將來為患者的診斷和臨床治療提供指引。
該研究共歷時(shí)六年，復(fù)旦大學(xué)博士生丁健，碩士研究生遲昊和博士后丘倚靈為共同第一作者，復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院王建設(shè)教授、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院及生物醫(yī)學(xué)研究院雙聘教授邢清和、BC Cancer Agency的Victor Ling教授為共同通訊作者。BC Cancer Agency的Renxue WANG，王建設(shè)課題組的博士生楊靜、碩士生佘慧宇為共同作者。
相關(guān)文獻(xiàn)Loss of hepatocyte Usp53 protects mice from a form of xenobiotic-induced liver injury. Ding J, Chi H, Qiu YL, Wang RX, Yang J, She HY, Zhang J, Ling V, Xing QH, Wang JS. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2024 Dec 19;1871(3):167624. doi: 10.1016/j.bbadis.2024.167624. Online ahead of print. PMID: 39705897Low-GGT intrahepatic cholestasis associated with biallelic USP53 variants: Clinical, histological and ultrastructural characterization. Zhang J, Yang Y, Gong JY, Li LT, Li JQ, Zhang MH, Lu Y, Xie XB, Hong YR, Yu Z, Knisely AS, Wang JS. Liver Int. 2020 May;40(5):1142-1150. doi: 10.1111/liv.14422. Epub 2020 Apr 7. PMID: 32124521ZO-2/Tjp2 suppresses Yap and Wwtr1/Taz-mediated hepatocyte to cholangiocyte transdifferentiation in the mouse liver. Xu J, Kausalya PJ, Ong AGM, Goh CMF, Mohamed Ali S, Hunziker W. NPJ Regen Med. 2022 Sep 23;7(1):55. doi: 10.1038/s41536-022-00251-6. PMID: 36151109
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