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背景:筛选到5例均携带OTUD5基因突变的患儿,其中1例表现为免疫缺陷,其余4例均表现为生长发育迟缓,还伴有颅脑畸形、智力障碍、多指等多系统受累表型。结合OTUD5已有的功能研究考虑OTUD5可能是一个新的致病基因。目的:本研究旨在通过研究OTUD5功能缺陷的动物模型来探索OTUD5与患者表型之间的关联性,从而明确OTUD5是影响早期胚胎发育的新致病基因。方法:在斑马鱼1细胞期中胚胎中注射Morpholino对otud5a、otud5b进行敲降,通过在显微镜下直接观察、整胚原位杂交等方法分析敲降表型,然后回补人源OTUD5或斑马鱼otud5a、otud5b的m RNA对敲降表型进行拯救,确认敲降表型是由基因敲降所引起。同时用CRISPR/CAS9基因编辑技术分别构建斑马鱼otud5a、otud5b基因敲除突变体,观察突变表型并与敲降后表型比对,同样通过回补m RNA对突变表型进行拯救确认表型,最后拿斑马鱼敲降胚胎和突变体的共同表型与患者的发育缺陷表型进行比对,推断OTUD5功能与患者表型之间的关系。结果:斑马鱼中分别敲降otud5a、otud5b均导致了眼睛变小,中后脑边界区域缩小、脑室膨大、色素减少、鳃弓发育不良等一系列表型,回补相应的m RNA无法拯救表型,而在p53基因敲除突变体中同样敲降otud5a、otud5b却并未出现中后脑边界区域缩小、脑室膨大的表型。斑马鱼otud5a、otud5b突变体没有重现敲降表型,通过原位杂交与RT-q PCR仅观察到神经嵴标志物sox9b、sox10转录水平下降,在敲降upf3a后,这种下降在otud5b突变体中更明显。回补人源OTUD5 m RNA可使上述神经嵴标志物在突变体中表达升高。结论:斑马鱼otud5a、otud5b敲降后出现与OTUD5突变患者相似的中枢神经系统、神经嵴发育异常表型。敲降后斑马鱼出现中后脑边界缩小、脑室膨大的表型与p53依赖的凋亡通路上调有关。斑马鱼基因敲除突变体与敲降表型不一致可能是基因补偿反应引起的。