TSPEAR S475TfsX79突变小鼠模型揭示Notch/Wnt通路调控新机制：听觉与表皮发育未受影响

本研究针对TSPEAR基因功能争议，通过CRISPR/Cas9构建S475TfsX79突变小鼠模型。意外发现该突变不影响听觉功能、牙齿形态及毛发发育，但首次证实其可同时扰动Notch（Notch1/Heyl下调）和Wnt（Wnt4上调）信号通路，为解析EAR蛋白家族跨界调控提供新视角。

　　

在遗传学研究领域，TSPEAR基因始终笼罩着神秘面纱——这个编码癫痫相关重复（EAR）蛋白家族成员的基因，既被报道与遗传性耳聋（DFNB98）相关，又被认为可能导致外胚层发育不良（EDs）。然而人类遗传学研究却呈现矛盾结果：伊朗家族中发现的p.V576LfsX37突变与听力丧失共分离，但其他族群携带相同突变的个体却表现正常；同样，虽然部分患者出现牙齿畸形和毛发异常，但致病机制仍不明确。更棘手的是，既往仅有的斑马鱼双敲除（tspeara^-/-;tspearb^-/-）模型仅显示鳍再生缺陷，无法解释人类表型异质性。这种基因型-表型关联的混乱局面，亟需哺乳动物模型来破局。

山东大学的研究团队选择从分子结构入手展开攻关。TSPEAR蛋白包含血小板反应蛋白型层粘连蛋白G结构域（TSP）和7个EAR重复域，82%的序列在小鼠与人类间保守，且70%致病突变集中在EAR域。研究人员采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，针对编码第四EAR域的外显子9设计双gRNA，成功构建了S475TfsX79移码突变小鼠模型。该突变导致蛋白提前终止，理论上丧失C端3个EAR域功能。通过听觉脑干反应（ABR）检测、扫描电镜观察耳蜗毛细胞静纤毛、显微CT分析磨牙三维结构以及皮肤组织学评估等系列实验，系统评估了突变体表型。

在"Generation of TSPEAR S475TfsX79 mutant mice"部分，研究证实突变小鼠听力阈值与野生型无差异，耳蜗静纤毛的阶梯状排列完好无损。更令人意外的是，曾被推测与牙齿发育相关的TSPEAR，其突变并未影响小鼠磨牙的牙尖形态和釉质厚度。皮肤组织学分析同样显示毛囊周期和毛发密度正常，这与斑马鱼模型中观察到的牙缺陷及人类EDs病例形成鲜明对比。

然而在分子机制层面，"Discussion"部分揭示了更深层次的发现。虽然宏观表型未受影响，但皮肤组织中Notch信号通路核心受体Notch1及其下游靶基因Hes1、Hey2表达显著下调，而Heyl却反常上调。更值得注意的是，Wnt通路配体Wnt4在突变小鼠皮肤和内耳组织中表达均升高。这种Notch/Wnt通路的协同扰动现象，暗示TSPEAR可能作为新型调控节点参与两大发育关键通路的串话（crosstalk）。

该研究首次在哺乳动物模型中明确：TSPEAR功能缺失虽不足以引发听觉或表皮发育缺陷，但确实具有调控Notch/Wnt信号网络的分子潜能。这一发现为理解EAR蛋白家族功能提供了重要线索——其可能通过微调多通路平衡而非决定性主导某一发育过程来发挥作用。考虑到Notch和Wnt通路在癌症、干细胞维持等领域的重要性，TSPEAR的跨界调控特性或为相关疾病治疗提供新靶点。研究同时提示，人类TSPEAR相关表型可能需要"二次打击"或其他遗传/环境因素共同作用才会显现，这对临床遗传咨询具有重要参考价值。