An Isogenic Human Myoblast Cell Model for Cystinosis Myopathy Reveals Alteration of Key Myogenic Regulatory Proteins.
- 研究背景：囊性蛋白病是罕见常染色体隐性遗传病，由CTNS功能缺失致溶酶体半胱氨酸积累，主要影响肾脏。随着治疗改善患者寿命延长，肌病等系统性表型显现，但发病机制不明，且缺乏骨骼肌系统性研究模型。本研究旨在建立等基因型人类成肌细胞模型，探索CTNS缺失对肌生成的影响及潜在分子机制。
- 方法速览： 用CRISPR/Cas9和纳米刀技术在LHCN-M2人成肌细胞敲除CTNS基因构建等基因型细胞模型。
- 通过4天分化实验评估肌管融合指数等，用Myotube Analyzer工具量化。
- 用Western blot检测关键蛋白水平，慢病毒回补实验验证CTNS特异性影响。
- 多组学分析：蛋白质组学用diaPASEF技术；转录组学用RNA-seq分析；代谢组学检测肌管代谢物变化。
- 主要发现： CTNS缺失影响肌生成早期融合：CTNS敲除细胞增殖与野生型无显著差异，但分化为肌管时融合指数显著降低，肌管覆盖面积略有下降。
- 下调关键调控蛋白表达：CTNS敲除肌管中MyHC和RyR蛋白水平显著降低，可能影响肌节组装和肌肉功能，且钙离子信号无显著变化。
- 基因回补可恢复缺陷：CTNSWT cDNA回补降低肌管半胱氨酸水平，恢复融合指数和关键蛋白表达。
- 蛋白质组学揭示蛋白网络变化：CTNS敲除细胞中18个蛋白组显著下调，5个上调，回补后恢复正常。
- 转录组和代谢组有影响：转录组显示肌节组装相关基因表达趋势下调；代谢组除半胱氨酸外无显著差异，回补后代谢谱更接近野生型。
- 总结展望：本研究首次构建人类等基因型肌病模型，多组学联合分析揭示机制，基因回补实验验证CTNS缺失影响，为囊性蛋白病肌病研究和治疗提供依据。不过，模型仅反映肌生成早期阶段，使用永生化细胞系，部分组学数据未达统计学显著性，未来需进一步优化和验证。
