Snord15b通过调控Btrc短异构体选择性剪接抑制β-连环蛋白泛素化维持肠道干细胞干性

这篇研究揭示了小核仁RNA（snoRNA）家族成员Snord15b通过结合白细胞介素增强子结合因子2（Ilf2）招募剪接因子，介导E3泛素连接酶Btrc的选择性剪接形成短异构体，从而抑制β-连环蛋白（β-catenin）的泛素化降解，激活Wnt/β-catenin信号通路维持肠道干细胞（ISCs）自我更新能力的新机制。该发现为肠道再生障碍和结直肠癌等疾病提供了潜在治疗靶点。

　　

Abstract

肠道上皮由位于隐窝基部的Lgr5⁺肠道干细胞（ISCs）分化而来。研究发现保守的小核仁RNA Snord15b在ISCs中高表达，其敲除会显著损害ISCs的自我更新和上皮再生能力。机制上，Snord15b与Ilf2互作招募剪接因子，促使Btrc mRNA发生外显子2/3跳跃形成短异构体，该异构体无法形成功能性SCF E3泛素连接酶复合体，从而抑制β-catenin的泛素化降解。稳定的β-catenin入核激活Wnt信号通路，最终维持ISCs干性。该研究首次揭示了snoRNA通过非经典剪接调控途径影响蛋白质稳态的新范式。

2.1 Snord15b在Lgr5⁺ ISCs中高表达

通过snoRNA测序筛选发现，Snord15b在小鼠和人类ISCs中特异性高表达。Northern blot和RNA-FISH证实其在肠道隐窝上皮富集，亚细胞定位显示其分布于细胞质（30%）、核质（30%）和核仁（40%）。功能实验表明，Snord15b敲除显著抑制类器官形成，而其同源分子Snord15a无法补偿该功能缺失。

2.2 Snord15b敲除损害ISCs干性

Snord15b^-/-小鼠表现出肠道缩短、隐窝变浅、Lgr5⁺和Olfm4⁺ ISCs数量减少等表型。辐射损伤实验显示，敲除小鼠肠上皮再生能力显著降低。值得注意的是，ISCs凋亡未受影响，但增殖标志物Ki67⁺细胞明显减少，提示Snord15b主要调控细胞增殖而非存活。

2.3 Snord15b与Ilf2的分子互作

RNA pulldown联合质谱鉴定出Ilf2为Snord15b的结合蛋白。结构分析表明，Snord15b的93-122 nt片段通过DZF结构域与Ilf2结合。双敲除实验证实，Snord15b-Ilf2轴对ISCs干性维持具有协同作用。临床样本分析显示，SNORD15B在结直肠癌组织中表达升高，暗示其潜在致癌作用。

2.4 选择性剪接调控机制

Co-IP实验发现Ilf2与剪接因子Sfpq等形成复合物。RNA-seq分析鉴定出402个差异剪接基因，其中泛素-蛋白酶体通路基因Btrc最显著。Snord15b或Ilf2缺失导致Btrc外显子2/3保留，产生长异构体。minigene实验证实该调控具有转录本特异性。

2.5 β-catenin稳定性调控

短异构体Btrc（△E2&3）丧失与SCF组分Skp1/Cul1的结合能力，且与泛素结合酶Ube2r2互作减弱。免疫沉淀实验显示，短Btrc显著降低β-catenin的K48泛素化修饰。细胞分级实验证实，Snord15b缺失导致β-catenin核转位减少，TOPflash报告基因活性降低，而Btrc（△E2&3）可逆转该效应。

2.6 Btrc的生理功能验证

Btrc敲除可挽救Snord15b^-/- ISCs的类器官形成缺陷，并促进辐射后肠上皮再生。相反，Ilf2缺失加剧表型。β-catenin过表达实验进一步验证了该信号轴的下游效应，为靶向干预提供了理论依据。

3 Discussion

该研究建立了snoRNA-剪接因子-泛素化调控的全新信号轴，不仅拓展了对非编码RNA功能的认识，也为肠道疾病治疗提供了新策略。特别值得注意的是，Snord15b介导的Btrc剪转换不依赖其经典rRNA修饰功能，揭示了snoRNA的多层次调控网络。未来研究可探索该机制在肿瘤发生中的具体作用。