研究背景与研究目的蛋白质翻译后修饰的质量控制缺陷是许多疾病的致病因素。Neddylation（类泛素化）是一种蛋白质翻译后修饰,其通过维持蛋白质组的稳定性和功能多样性,在控制蛋白质质量方面发挥着重要作用。与泛素化（Ubiquitination）类似,Neddylation通过三步酶促级联反应使神经前体细胞表达的发育下调蛋白8（neural precursor cell expressed,developmentally downregulated 8,NEDD8）与底物结合。最近研究指出Neddylation系统是组织稳态的主要贡献者,也是不同疾病状态（包括发育缺陷）进展的关键参与者,其在新生内膜增生、动脉硬化、心力衰竭、肿瘤发生、脂肪肝,和神经退行性疾病等发生发展中发挥重要的作用。平滑肌广泛分布于人体消化道、呼吸道、血管、泌尿,和生殖等系统,对维持人体正常的生理活动必不可少。然而,目前关于Neddylation在平滑肌中的研究有限。NAE（NEDD8-activating enzyme,NAE）作为Neddylation过程中的关键激活酶,介导了NEDD8的活化,从而导致NEDD8与底物的特异性结合,进而影响底物的活性和功能。NAE1作为NAE的调节亚基,在Neddylation过程中也发挥重要作用。为了探讨Neddylation在平滑肌中的作用及潜在的分子机制,本文以Myh11-Cre为启动子,在成年小鼠平滑肌中特异性敲除NAE1基因,揭示Neddylation在维持成年小鼠空肠平滑肌稳态过程中的作用。为临床上预防、治疗平滑肌相关疾病提供新的理论基础。研究方法为了揭示NAE1在小鼠平滑肌稳态中的潜在作用,我们通过外显子4与loxp位点侧翼来生成NAE1F/F小鼠等位基因,然后将NAE1F/F小鼠与表达Cre重组酶的Myh11-CreERT2小鼠杂交,以此建立受他莫昔芬（Tamoxifen,TAM）诱导的平滑肌特异性敲除NAE1小鼠模型。小鼠7周龄时,进行两轮TAM（50mg/kg）腹腔注射,每次连续5天（Day1至Day5天,Day8至Day12天）。记录小鼠体重变化,绘制生长曲线和生存曲线;给小鼠经口灌胃碳粉测试餐,记录小鼠粪便中黑色染料首次出现的时间;分别用氯化钾（potassium chloride,KCl）和乙酰胆碱（Acetylcholine,ACh）刺激小鼠离体空肠肠段,记录收缩波形,计算收缩力;采用western blot、实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time quantitative polymerase chain reaction,q RT-PCR）、苏木精-伊红（Hematoxylin-Eosin,HE）和Masson染色、免疫荧光和透射电镜等观察敲除NAE1对小鼠离体空肠平滑肌收缩蛋白、组织病理、炎症及自噬的影响。研究结果和对照组相比,平滑肌特异性敲除NAE1基因成年小鼠生长发育迟缓,腹腔注射TAM约8周后,敲除NAE1基因的成年小鼠开始死亡,且两周内全部死亡。平滑肌中NAE1特异性敲除后,小鼠的胃肠道有明显的扩张和炎症,尤其是小肠,胃肠的蠕动能力下降。进一步分析显示,NAE1敲除后小鼠空肠的平滑肌收缩相关蛋白如MYH11、MYLK3、LMOD1、ACTA2、CCN1、TAGLN、MYLK表达下调,增殖或细胞外基质蛋白如PCNA、YAP1、CCN2表达上调,空肠平滑肌收缩受损,空肠平滑肌经历了去分化。更令人惊讶的是,NAE1特异性敲除小鼠的空肠平滑肌中存在大量炎症、自噬和线粒体形态改变。结论我们的研究发现平滑肌特异性敲除NAE1严重影响成年小鼠的生长发育,使其胃肠道运动减弱,空肠平滑肌的收缩功能缺陷,诱发炎症、自噬以及线粒体形态改变,提示Neddylation在成年小鼠空肠平滑肌的活动中发挥重要作用,其对于维持空肠平滑肌稳态是必需的。