长期以来,学界对DS发病机制的认识以“基因剂量效应假说”为主,但难以全面解释DS患者多系统发育异常的复杂表型。廖世秀团队整合表观遗传与表达谱等多组学技术,对DS胎儿羊水细胞及大脑皮层组织进行了深入研究。
研究首次发现,DS胎儿脑组织中甲基转移酶样3(METTL3)介导的N6-甲基腺苷RNA甲基化修饰异常,导致核受体相互作用蛋白1(NRIP1)表达显著上调,进而引发线粒体功能障碍与神经发育异常。该成果被国际同行评价为揭示了表观遗传调控与代谢重编程在DS脑发育过程中的交互作用。
此外,团队通过染色质可及性测序(ATAC-seq)发现,DS羊水细胞呈现全基因组染色质开放性增加的特征,其中激活蛋白-1(AP-1)转录因子家族结合基序显著富集。进一步研究表明,位于21号染色体上的黏病毒抗性蛋白1(MX1)基因可通过激活AP-1介导的Ⅰ型干扰素信号通路,诱发炎症反应并降低细胞活力,成为DS心脑发育异常的重要驱动因素。该研究被国际权威期刊《自然综述·神经科学》引用并高度评价。
基于上述发现,廖世秀团队创新性地提出DS本质上是一种自身炎症性疾病的理论假说,强调Ⅰ型干扰素通路的持续异常激活在DS多系统表型发生中的核心驱动作用。该理论为理解DS患者的免疫功能异常、早发性衰老及神经退行性病变提供了全新视角,也为靶向炎症通路的干预策略奠定了理论基础。
在机制研究的基础上,团队积极探索DS的干预策略。实验发现,应用AP-1特异性小分子抑制剂可显著改善DS羊水细胞的增殖能力,提示靶向AP-1通路具有潜在的治疗价值。此外,针对METTL3进行干预,也被证实可部分恢复线粒体功能、改善细胞代谢状态。
上述成果为DS的“三级干预”体系提供了理论支撑:一级预防聚焦于产前筛查与风险评估;二级干预着眼于胎儿期分子靶向治疗的可能性探索;三级干预则关注出生后认知功能改善与心脏发育支持。
廖世秀团队通过多年系统研究,逐步揭示了唐氏综合征心脑发育异常的分子病理机制,推动了该领域从“基因剂量效应”单一模型向“炎症—代谢—染色质重构”多维调控网络的认知跃迁。未来,团队将继续深入探索DS的免疫代谢调控网络,推动基础研究向临床应用转化,为提高DS患者的生活质量持续贡献力量。






