【CMT&CHTV 文献精粹】

导语：本文分享了一项创新性动物模型研究，通过精准的基因编辑技术成功构建了模拟人类CAH病理过程的小鼠模型，不仅加深了我们对CAH病理生理机制的认识，而且为开发针对性治疗策略开辟了新的道路。此外，该研究还发现了潜在的非侵入性生物标志物，为疾病的早期诊断和管理提供了有力工具。

先天性肾上腺皮质增生症（CAH）是一种常见的遗传性肾上腺疾病，主要由于21-羟化酶（21-OH）缺乏导致皮质醇合成受损。CAH临床表现差异极大，从无症状的非经典型表型到生命威胁的盐浪型表型，其病程及其严重性都各不相同。尽管现有的治疗策略在一定程度上改善了患者的临床症状，但在实现生理性皮质醇水平替代和对抗高雄激素血症方面仍面临重大挑战。此外，当前缺乏能够有效模拟人类CAH疾病过程的体内模型，这在一定程度上阻碍了新治疗方法的研发和验证。

2024年5月，《International Journal of Molecular Sciences》杂志发表的一篇题为《A Humanized and Viable Animal Model for Congenital Adrenal Hyperplasia–CYP21A2-R484Q Mutant Mouse》的研究，成功构建了一个携带人类CYP21A2-R484Q突变的小鼠模型，能够有效地模拟人类CAH的病理过程，为研究CAH的病理机制和开发新的治疗策略提供了全新的工具和重要的实验平台。

研究方法本研究是一项创新性的动物模型研究，旨在开发一种具有临床相关性的CAH动物模型。研究团队通过CRISPR/Cas9技术在人源化CYP21A2小鼠品系中引入了p.R484Q点突变，创建了C57BL/6NCrl-Cyp21a1tg(CYP21A2)koe-R484Q小鼠株。研究中包括了多只雄性和雌性的突变小鼠（HOM）及其对应的野生型（WT）对照小鼠，通过详细的基因型和表型分析，评估了该模型的适用性。

研究结果肾上腺皮质激素代谢异常在本研究中，CYP21A2-R484Q突变小鼠模型展现出了与人类CAH相似的肾上腺皮质激素代谢异常。具体来说，雄性和雌性突变小鼠的皮质酮水平显著低于野生型小鼠，分别为42.54 ng/mL ± 6.52 ng/mL对比119.90 ng/mL ± 15.15 ng/mL（P = 0.0003），以及64.97 ng/mL ± 7.89 ng/mL对比185.50 ng/mL ± 25.91 ng/mL（P = 0.0009）。此外，孕酮水平的显著升高（雄性：54.85 ng/mL ± 10.06 ng/mL，雌性：74.83 ng/mL ± 21.25 ng/mL，P < 0.0001）进一步证实了21-OHD的典型生化特征。这些生化变化与人类CAH患者中皮质醇前体积累的现象一致，为研究提供了有力的病理生理学模型。

图1：20周大的突变小鼠与其野生型同胞体重量的比较。(A) 体重；(B) 肾上腺重量。

性别特异性激素水平差异性别特异性激素水平差异也是本研究的一个重要发现。雌性突变小鼠显示出比野生型更高的醛固酮浓度（0.63 ng/mL ± 0.08 ng/mL对比0.31 ng/mL ± 0.04 ng/mL，P = 0.0059），而雄性突变小鼠的醛固酮水平则没有显著差异。这种性别差异可能与女性CAH患者中更为复杂的激素调节有关，为未来性别差异化治疗策略的开发提供了重要线索。

图2：20周大的突变和野生型小鼠的肾上腺基因表达水平。(A) Cyp21a1, (B) CYP21A2, (C) Cyp11b1, (D) Cyp11b2, (E) Cyp11a1, (F) StAR, (G) Hsd3b2, 和 (H) Nr5a1。

血压调节的稳定性与尿代谢物异常尽管存在激素水平的显著变化，突变小鼠的血压和心率与野生型相比没有显著差异，这表明在CAH的早期阶段，血压调节机制可能保持了一定的稳定性。这一点对于理解CAH患者的临床表现和潜在并发症具有重要意义，因为并非所有CAH患者都会发展为高血压。

尿代谢物的异常为21-OHD提供了非侵入性监测的潜在生物标志物。通过GC-MS技术，我们检测到突变小鼠尿液中特定代谢物的异常，这些生物标志物的发现对于疾病管理和治疗反应的评估具有重要的临床价值。

图3：20周大的突变和野生型小鼠的性腺和垂体基因表达水平以及ACTH测量。

组织形态的改变与生育能力的影响组织学检查显示，突变小鼠肾上腺皮质显著增生，特别是束状带区域。这种增生在雄性和雌性突变小鼠中均有观察到，与人类CAH患者中的病理变化相似。雌性突变小鼠卵巢中黄体数量减少和卵泡退化，与其不孕症状相符。这些形态学变化不仅证实了模型的有效性，也为理解CAH对生育能力的影响提供了重要线索。

图4：20周大的突变和野生型小鼠的类固醇激素浓度水平。(A) 孕酮, (B) 11-去氧皮质酮, (C) 皮质酮, (D) 18-羟皮质酮 (18-OH-corticosterone), (E) 醛固酮, 和 (F) 睾酮水平通过LC-MS/MS测量。(G) 小鼠类固醇生成途径。

总结本研究成功开发了一种能够模拟人类CAH病理生理的动物模型，不仅可以用于测试新的治疗方法，还可以帮助我们更深入地理解CAH的分子机制。特别是，该模型能够反映出性激素在疾病进展中的作用，为未来的性别特异性治疗提供了可能。此外，通过非侵入性方法监测尿中类固醇代谢物的能力，为疾病管理和治疗反应的评估提供了新的工具。

参考文献：Thirumalasetty SR, Schubert T, Naumann R, et al. A Humanized and Viable Animal Model for Congenital Adrenal Hyperplasia-CYP21A2-R484Q Mutant Mouse[J]. Int J Mol Sci. 2024 May 7;25(10):5062. doi: 10.3390/ijms25105062.

编辑：连翘

二审：清扬

三审：碧泉

排版：半夏