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為探究 Ste20 樣激酶（SLK）與人類神經發育障礙（NDD）的關系，研究人員通過臨床表型分析、基因測序等方法開展研究。結果發現，三個家庭中 NDD 與 SLK 雙等位基因變異有關，該變異影響神經元成熟。這為 NDD 研究提供了新方向。
在神秘的大腦發育世界里，神經元就像一個個精密的 “小工匠”，構建著復雜的神經網絡。正常的大腦功能依賴于神經元的正確發育，尤其是樹突的正常生長和分化。樹突的發育分為起始、生長引導和分支（樹突化）三個階段，而這一過程離不開細胞骨架的動態重組和周轉。比如，微管及其相關的運動蛋白負責在發育中的樹突和細胞體之間運輸重要的 “貨物”，包括神經遞質、受體和信號分子；肌動蛋白則在樹突棘的發育以及賦予成熟突觸結構可塑性方面發揮著關鍵作用。
在眾多影響細胞骨架重塑的因素中，磷酸化扮演著重要角色。Ste20 樣激酶（SLK）作為 GCK - V 亞組 Ste20 激酶家族的成員，已被證明在細胞骨架調節中具有多種作用，如調節微管極性、與肌動蛋白相互作用以及 F - 肌動蛋白的聚合等。此前，雖然在小鼠研究中發現 SLK 對樹突發育有影響，但在人類中，SLK 與神經發育障礙之間的關系一直未被明確。
為了解開這個謎團，來自多個研究機構的研究人員展開了深入研究。他們的研究成果發表在《eBioMedicine》雜志上。
研究人員采用了多種關鍵技術方法。在基因分析方面，對三個家庭的成員進行基因組全基因分型、外顯子測序，篩選出與疾病相關的變異基因。細胞實驗中，利用患者來源的成纖維細胞進行傷口誘導細胞遷移實驗、免疫熒光實驗等，探究 SLK 缺乏對細胞遷移、細胞骨架組織和焦點粘連的影響。同時，通過構建 SLK - shRNA 慢病毒，在野生型成纖維細胞中敲低 SLK 基因，進一步驗證其功能。此外，還利用果蠅模型，通過 RNA 干擾技術敲低 Slik（果蠅中 SLK 的同源基因）的表達，研究其對神經肌肉發育的影響，并進行了拯救實驗。
研究結果如下：
- 鑒定出 NDD 患者中 SLK 的功能喪失變異：研究人員在一個沙特近親家庭中，發現一名 14 歲個體患有早期全球發育遲緩等多種癥狀，經過基因分析，確定其 SLK 基因存在純合的可能導致功能喪失的變異（SLK: NM_014720.4:c.1414G>T;p.(Glu472???)）。通過 GeneMatcher 和內部數據庫，又找到兩名攜帶 SLK 變異的患者。這表明 SLK 基因變異與神經發育障礙密切相關。
- SLK 缺乏損害細胞遷移和細胞骨架組織：利用患者來源的成纖維細胞進行傷口實驗，發現細胞遷移明顯受損，高爾基體出現分散和非極化現象，微管排列變得不規則和混亂。通過 shRNA 敲低 SLK 的實驗也得到了類似結果，說明 SLK 缺乏會導致嚴重的細胞骨架缺陷。
- 人類 SLK 缺陷的成纖維細胞在焦點粘連（FAs）中表現出不同的組成：通過對野生型和 SLK 缺陷細胞的焦點粘連蛋白進行 LC - MS/MS 分析，發現 SLK 缺陷的成纖維細胞在整合素類別上與野生型細胞不同，且 FAK、Talin - 2 和 Paxillin 等蛋白的關聯受到影響。免疫 ofluorescence 實驗表明，雖然 Paxillin 在焦點粘連中的定位不受影響，但 SLK 缺陷的細胞形態更圓，難以形成極化所需的纖維狀粘連，這影響了細胞的遷移和極化能力。
- 患者來源的成纖維細胞轉分化的神經元顯示出異常形態：將患者和對照的成纖維細胞轉分化為神經元后發現，患者來源的神經元形成更大的細胞簇，神經突數量和長度減少。通過 shRNA 敲低 SLK 的實驗也證實了 SLK 對神經元形態成熟的重要性，表明 SLK 在神經元分化和形態維持中起著關鍵作用。
- 果蠅中 Slik 基因的神經元特異性沉默導致神經肌肉發育缺陷：利用果蠅模型，通過神經元特異性驅動 elav - Gal4 和 RNAi 技術敲低 Slik 的表達，發現果蠅幼蟲的腹神經節增大，出現大頭畸形表型，神經肌肉接頭（NMJ）的突觸小泡數量未變但大小減小，CSP 水平降低，導致幼蟲和成蟲的運動能力受損，成蟲壽命縮短。
- 果蠅 Slik 基因沉默誘導的神經肌肉發育缺陷可被野生型人類 SLK 拯救，但不能被突變型 SLK 拯救：在果蠅中表達野生型人類 SLK 可以完全恢復神經肌肉發育缺陷，而表達患者來源的 SLK 變異體則無法拯救這些缺陷，這為這些變異體的致病性提供了體內證據。
研究結論和討論部分指出，許多與細胞骨架組織相關的基因已被證明與神經發育障礙有關，SLK 可能是另一個導致 NDD 的細胞骨架組織者�；颊邅碓吹募毎憩F出的細胞骨架表型，可能對發育中的神經元細胞骨架產生類似影響，進而影響樹突分支和大腦中抑制性 / 興奮性平衡，導致神經發育障礙。此外，SLK 在人類和果蠅中高度保守，果蠅模型的研究結果與人類患者的癥狀具有一致性。雖然不能排除其他變異對表型的影響，但這項研究為新發現的神經發育障礙的基因型 - 表型模式提供了重要見解，為后續研究開辟了新的方向，有望推動神經發育障礙相關疾病的診斷和治療研究。
