浙江大学医学院附属第二医院神经科学研究所的Qi Yu、Mengjie Du等研究人员在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》期刊（2021年12卷1期）发表了一项关于肠系膜神经嵴细胞（mesenteric neural crest cells, MNCCs）在跳跃节段型先天性巨结肠（skip segment Hirschsprung’s disease, SSHD）中胚胎学起源的重要研究。这项研究通过多学科方法揭示了MNCCs作为迷走神经嵴细胞（vagal neural crest cells, VNCCs）的亚群，通过肠系膜迁移补充肠道神经系统（enteric nervous system, ENS）发育的新机制。
学术背景
先天性巨结肠（HSCR）是由于VNCCs向肠道尾侧迁移缺陷导致的远端肠道神经节细胞缺失疾病。而SSHD作为HSCR的罕见亚型，表现为在无神经节肠段中出现孤立的神经节化片段，这一现象与传统HSCR发病机制相矛盾。尽管自1954年首例报道以来，全球仅发现34例SSHD病例，但其胚胎学基础长期未明。研究团队旨在通过追溯神经嵴细胞（NCCs）的时空迁移轨迹，揭示SSHD中节段性ENS的起源。
研究方法与流程
研究分为四个主要阶段：
1. 临床样本分析
- 对183例HSCR患者的肠活检样本采用瑞士卷（Swiss-roll）技术进行全层组织学评估，发现2例SSHD（发生率1.09%）。通过PHOX2B（神经元标记）和S100（胶质细胞标记）染色确认了无神经节肠段中孤立存在的神经节结构。
小鼠模型构建
- 使用Wnt1-Cre;R26-tdTomato转基因小鼠进行NCCs谱系追踪，结合EDNRB（内皮素受体B）和RET（原癌基因）基因敲除模型。通过时间特异性诱导的Plp1-CreERT2系统对MNCCs进行时空标记，并采用免疫荧光检测SOX10、PHOX2B、TUJ1等标志物。
细胞迁移与分化分析
- 在胚胎期E10.5-E14.5，通过全组织染色和连续切片技术，观察到VNCCs分化为两个亚群：
- 肠神经嵴细胞（ENCCs）沿肠道迁移
- MNCCs通过肠系膜迁移并持续补充ENCCs池
- 在EDNRB突变小鼠中，MNCCs优先通过肠系膜迁移，形成SSHD样表型（发生率55.36%），而RET敲除小鼠则表现为全肠无神经节。
信号通路研究
- 通过RNA原位杂交发现，EDN3（内皮素3）在肠系膜浆膜层高表达，而GDNF（胶质细胞源性神经营养因子）主要在肌层富集。EDNRB缺失导致MNCCs数量显著增加（p<0.01），提示EDN3/EDNRB通路调控MNCCs的迁移分化平衡。
主要发现
MNCCs的生物学特性
- MNCCs表达SOX10、PHOX2B等神经嵴标志物，可分化为胆碱能（ChAT+）和去甲肾上腺素能（DBH+）神经元。在E14.5胚胎中，约20%的肠系膜细胞为MNCCs来源的神经元/胶质细胞。
SSHD的胚胎学机制
- EDNRB突变导致ENCCs肠道迁移受阻，MNCCs通过肠系膜”绕道”侵入无神经节肠段，形成跳跃节段。人类SSHD病例和EDNRB-/-小鼠均显示：
- 神经节片段位于回盲部（80%病例）
- 与外在神经支配模式无解剖关联
理论模型革新
- 提出ENS发育的”双路径模型”：除传统VNCCs肠道迁移路径外，MNCCs通过肠系膜形成第二条补充路径。该模型解释了SSHD的解剖分布特征（图12）。
科学价值
理论突破
- 首次明确MNCCs是SSHD的胚胎学基础，解决了60余年来关于节段性ENS起源的争议。推翻了”骶神经嵴细胞起源”和”施万细胞前体转化”等假说。
临床意义
- 揭示EDNRB突变与SSHD的强相关性，为基因诊断提供新靶点。
- 提示现行直肠活检诊断标准可能遗漏SSHD病例，建议对长段型HSCR增加肠系膜病理评估。
技术创新
- 开发Plp1-CreERT2时间特异性谱系追踪系统，实现MNCCs与ENCCs的精准区分。
- 建立首个小鼠SSHD模型（EDNRB-/-表型外显率80.36%）。
研究亮点
- 发现VNCCs存在肠系膜迁移路径这一全新发育生物学现象。
- 通过多组学证据链（临床病例-动物模型-信号通路）验证MNCCs的病理学作用。
- 提出ENS发育的”互补贡献”理论，为神经嵴细胞命运决定机制提供新视角。
该研究不仅为SSHD的诊疗提供了分子基础，也为ENS发育障碍疾病的机制研究开创了新模式。团队建议未来研究应关注MNCCs与肠道微环境的互作机制，以及EDN3/EDNRB通路在神经嵴细胞迁移中的时空特异性调控。