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为探究 Ste20 样激酶（SLK）与人类神经发育障碍（NDD）的关系，研究人员通过临床表型分析、基因测序等方法开展研究。结果发现，三个家庭中 NDD 与 SLK 双等位基因变异有关，该变异影响神经元成熟。这为 NDD 研究提供了新方向。
在神秘的大脑发育世界里，神经元就像一个个精密的 “小工匠”，构建着复杂的神经网络。正常的大脑功能依赖于神经元的正确发育，尤其是树突的正常生长和分化。树突的发育分为起始、生长引导和分支（树突化）三个阶段，而这一过程离不开细胞骨架的动态重组和周转。比如，微管及其相关的运动蛋白负责在发育中的树突和细胞体之间运输重要的 “货物”，包括神经递质、受体和信号分子；肌动蛋白则在树突棘的发育以及赋予成熟突触结构可塑性方面发挥着关键作用。
在众多影响细胞骨架重塑的因素中，磷酸化扮演着重要角色。Ste20 样激酶（SLK）作为 GCK - V 亚组 Ste20 激酶家族的成员，已被证明在细胞骨架调节中具有多种作用，如调节微管极性、与肌动蛋白相互作用以及 F - 肌动蛋白的聚合等。此前，虽然在小鼠研究中发现 SLK 对树突发育有影响，但在人类中，SLK 与神经发育障碍之间的关系一直未被明确。
为了解开这个谜团，来自多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《eBioMedicine》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在基因分析方面，对三个家庭的成员进行基因组全基因分型、外显子测序，筛选出与疾病相关的变异基因。细胞实验中，利用患者来源的成纤维细胞进行伤口诱导细胞迁移实验、免疫荧光实验等，探究 SLK 缺乏对细胞迁移、细胞骨架组织和焦点粘连的影响。同时，通过构建 SLK - shRNA 慢病毒，在野生型成纤维细胞中敲低 SLK 基因，进一步验证其功能。此外，还利用果蝇模型，通过 RNA 干扰技术敲低 Slik（果蝇中 SLK 的同源基因）的表达，研究其对神经肌肉发育的影响，并进行了拯救实验。
研究结果如下：
- 鉴定出 NDD 患者中 SLK 的功能丧失变异：研究人员在一个沙特近亲家庭中，发现一名 14 岁个体患有早期全球发育迟缓等多种症状，经过基因分析，确定其 SLK 基因存在纯合的可能导致功能丧失的变异（SLK: NM_014720.4:c.1414G>T;p.(Glu472???)）。通过 GeneMatcher 和内部数据库，又找到两名携带 SLK 变异的患者。这表明 SLK 基因变异与神经发育障碍密切相关。
- SLK 缺乏损害细胞迁移和细胞骨架组织：利用患者来源的成纤维细胞进行伤口实验，发现细胞迁移明显受损，高尔基体出现分散和非极化现象，微管排列变得不规则和混乱。通过 shRNA 敲低 SLK 的实验也得到了类似结果，说明 SLK 缺乏会导致严重的细胞骨架缺陷。
- 人类 SLK 缺陷的成纤维细胞在焦点粘连（FAs）中表现出不同的组成：通过对野生型和 SLK 缺陷细胞的焦点粘连蛋白进行 LC - MS/MS 分析，发现 SLK 缺陷的成纤维细胞在整合素类别上与野生型细胞不同，且 FAK、Talin - 2 和 Paxillin 等蛋白的关联受到影响。免疫 ofluorescence 实验表明，虽然 Paxillin 在焦点粘连中的定位不受影响，但 SLK 缺陷的细胞形态更圆，难以形成极化所需的纤维状粘连，这影响了细胞的迁移和极化能力。
- 患者来源的成纤维细胞转分化的神经元显示出异常形态：将患者和对照的成纤维细胞转分化为神经元后发现，患者来源的神经元形成更大的细胞簇，神经突数量和长度减少。通过 shRNA 敲低 SLK 的实验也证实了 SLK 对神经元形态成熟的重要性，表明 SLK 在神经元分化和形态维持中起着关键作用。
- 果蝇中 Slik 基因的神经元特异性沉默导致神经肌肉发育缺陷：利用果蝇模型，通过神经元特异性驱动 elav - Gal4 和 RNAi 技术敲低 Slik 的表达，发现果蝇幼虫的腹神经节增大，出现大头畸形表型，神经肌肉接头（NMJ）的突触小泡数量未变但大小减小，CSP 水平降低，导致幼虫和成虫的运动能力受损，成虫寿命缩短。
- 果蝇 Slik 基因沉默诱导的神经肌肉发育缺陷可被野生型人类 SLK 拯救，但不能被突变型 SLK 拯救：在果蝇中表达野生型人类 SLK 可以完全恢复神经肌肉发育缺陷，而表达患者来源的 SLK 变异体则无法拯救这些缺陷，这为这些变异体的致病性提供了体内证据。
研究结论和讨论部分指出，许多与细胞骨架组织相关的基因已被证明与神经发育障碍有关，SLK 可能是另一个导致 NDD 的细胞骨架组织者。患者来源的细胞表现出的细胞骨架表型，可能对发育中的神经元细胞骨架产生类似影响，进而影响树突分支和大脑中抑制性 / 兴奋性平衡，导致神经发育障碍。此外，SLK 在人类和果蝇中高度保守，果蝇模型的研究结果与人类患者的症状具有一致性。虽然不能排除其他变异对表型的影响，但这项研究为新发现的神经发育障碍的基因型 - 表型模式提供了重要见解，为后续研究开辟了新的方向，有望推动神经发育障碍相关疾病的诊断和治疗研究。
