N6-甲基腺嘌呤甲基化:中医药防治疾病的新兴靶点

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核细胞信使RNA(messenger RNA,mRNA)最常见的一种表观遗传修饰方式,近年来发现其在疾病的发生发展中扮演重要角色。通过国内外权威数据库检索分析,阐述了m6A修饰的概念、作用机制及其研究背景,介绍了参与调控m6A的三大类甲基化酶在m6A修饰过程中扮演的角色及其在疾病发生发展中的作用,并对近年来中药及其有效成分通过干预m6A修饰防治疾病的相关研究成果进行了系统地梳理和归纳发现,中药及其有效成分是宝贵的天然m6A调节剂,其在防治癌症、心血管疾病、生殖系统疾病及骨相关等疾病中具有较好的干预作用,但其干预m6A修饰防治疾病的研究正处于探索阶段,进一步探析其具体网络调控机制无疑是未来中医药研究的热门方向。为今后进一步探索中医药通过m6A修饰治疗疾病的潜在价值,挖掘开发可调控表观遗传的中药提供理论参考及依据。

N6-甲基腺嘌呤相关长链非编码RNA对卵巢癌患者预后的预测价值及免疫功能分析

目的研究N6-甲基腺嘌呤(m6A)相关长链非编码RNA(lncRNA)对卵巢癌预后的预测价值及免疫功能分析。方法通过癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取卵巢癌患者转录组数据及临床数据,采用相关性分析筛选出与m6A共表达的lncRNA。通过Cox回归分析、最小绝对收缩和选择算子(LASSO)分析及随机森林模型确定构建预后风险评估模型的m6A相关lncRNA,利用受试者工作特征(ROC)曲线、Kaplan-Meier生存曲线、主成分分析(PCA)、Cox回归分析、列线图验证模型的预后价值及独立性。采用免疫相关性分析探究模型与免疫治疗的关系。采用实时定量聚合酶链反应验证卵巢癌细胞中m6A相关lncRNA的表达。结果共得到4个m6A相关lncRNA(AL138820.1、AC019080.1、AC007637.1、RFX3-AS1),其中,AL138820.1、AC007637.1高表达是卵巢癌患者预后的危险因素(HR﹥1),而RFX3-AS1高表达是卵巢癌患者预后的保护因素(HR﹤1)。卵巢癌患者预后影响因素分析结果显示,风险评分、年龄及肿瘤分期均为卵巢癌患者预后的独立影响因素(P﹤0.05)。构建列线图用于预测卵巢癌患者1、3、5年总生存率,该列线图的校准曲线在实际观测值和预测值之间表现出很高的准确性。实时定量逆转录聚合酶链反应结果显示,与人正常卵巢细胞株IOSE80比较,卵巢癌细胞系SKOV3中AL138820.1、AC019080.1、AC007637.1表达升高,RFX3-AS1表达降低,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。结论本研究确定了卵巢癌中4个m6A相关lncRNA并构建了验证稳健的风险模型。该模型具有一定预测预后及免疫功能的价值,为基于m6A的卵巢癌早期诊断及治疗提供新的思路。

信使RNA N6-甲基腺嘌呤甲基化修饰在血管性痴呆中的作用机制研究进展

信使RNA(mRNA)中的腺苷酸可发生甲基化转化为N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m^(6)A)进而调节mRNA的功能和代谢,这是一种高度动态可逆的表观转录组修饰方式。血管性痴呆(vascular dementia,VD)是由多种脑血管原因(如动脉粥样硬化、淀粉样改变等)引起的一种神经退行性疾病,近年来,有研究发现m^(6)A与VD的发病和进展密切相关,m^(6)A甲基化在调节神经元氧化应激、炎症反应、脑血管内皮损伤、线粒体功能障碍和突触可塑性等方面具有较大影响。文章对近几年关于m^(6)A甲基化修饰在VD中的潜在作用机制进行综述,以期为后续研究和靶向治疗VD提供新的科学思路。

N6-甲基腺嘌呤修饰在恶性肿瘤发生发展及治疗中的研究进展

近年来RNA修饰引起了全世界生物学家的广泛关注。到目前为止已发现170余个RNA修饰,其中N6-甲基腺嘌呤(m^(6)A)是mRNA最主要的修饰方式之一。它调节RNA的剪接、转位、翻译和稳定性,在细胞的生长、分化和代谢中起着至关重要的作用。作为一种动态、可逆的修饰,m^(6)A的表达水平受RNA甲基转移酶、去甲基酶以及m^(6)A结合蛋白的共同调节。越来越多的研究表明m^(6)A基因修饰与人类癌症的发生发展关系密切。本文就m^(6)A异常修饰在多种恶性肿瘤发生发展及治疗中的研究进展进行综述,旨在为癌症治疗提供新的思路。

N6-甲基腺嘌呤调控因子对宫颈癌预后及免疫浸润的作用

目的:探究N6⁃甲基腺嘌呤(m6A)RNA甲基化调控因子对宫颈癌预后及肿瘤免疫微环境的潜在作用及机制。方法:从TCGA和GEO数据库下载宫颈癌转录组表达数据和相应临床数据,通过生物信息学方法和组织验证实验分析m6A调控因子表达及相关性,LASSO Cox回归分析建立m6A预后相关风险预测模型,一致性聚类分析确定2种m6A修饰模式,ssGSEA分析两组间免疫细胞浸润相对丰度。结果:与正常组织相比,宫颈癌组织RBM15、IGF2BP2、IGF2BP3、FMR1、YTHDF1、METTL3和YTHDF2表达显著上调,而ZC3H13、METTL14、YTHDC1、FTO和ALKBH3表达显著下调。选择5个m6A调控因子HNRNPC、LRPPRC、METTL3、ELAVL1和FMR1建立风险预后模型,HPA数据库和qRT-PCR验证其在宫颈癌组织中的表达,该模型具有较好的预测价值,可作为独立的预后指标(AUC=0.734)。基于25个m6A调控因子表达确定了2种m6A修饰模式,即m6Aclus⁃ter A和m6Acluster B,两组生物学功能及信号通路和肿瘤微环境中免疫细胞浸润水平存在差异。结论:m6A RNA甲基化调控因子与宫颈癌预后及免疫浸润密切相关,为免疫治疗策略提供了指导依据。

N6-甲基腺嘌呤修饰在胃癌发生发展中作用的研究进展

N6-甲基腺嘌呤修饰(N6-methyladenosine,m6A)是在真核细胞中最广泛的RNA修饰,属于表观遗传学修饰的一种,参与多种肿瘤的发生发展。胃癌是全球癌症死亡率排名第三的恶性肿瘤,目前对于胃癌的发生发展机制了解不完全,早期胃癌难发现,进展期胃癌手术机会少且药物治疗效果欠佳。而在胃癌中,m6A修饰相关因子表达异常,引发了m6A修饰失调,进而影响到胃癌的进展,这也提示我们m6A修饰相关因子有作为胃癌治疗靶点或诊断标志物的潜力。因此,本文就m6A修饰在胃癌发生发展过程中的作用以及可能涉及到的治疗方法予以综述。

脂肪量和肥胖相关基因修饰N6-甲基腺嘌呤调控肿瘤发生发展的作用机制研究进展

脂肪量和肥胖相关基因(FTO)最初被认为是一种与成人和儿童的早发及严重肥胖密切相关的肥胖敏感基因,后来研究发现,FTO能够作为RNA的去甲基化酶,在N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰中作为调控因子发挥作用,其功能障碍与多种恶性肿瘤的发生发展有关。FTO可以通过修饰m6A影响细胞周期与细胞增殖、逃避细胞凋亡信号、逃避自体免疫微环境、诱导血管生成、激活肿瘤细胞侵袭和转移,调节肿瘤干细胞干性,从而在肿瘤中发挥促癌因子或抑癌因子的作用,有望成为肿瘤分子诊断的潜在生物标志物及肿瘤治疗的新靶点。

N6-甲基腺嘌呤修饰在卵子发生及早期胚胎发育中的调控作用

N6-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)是指RNA腺苷第6位氮(N)原子的甲基化修饰,是哺乳动物mRNA中最为丰富的表观转录组学修饰。m^(6)A依赖于甲基转移酶(Writer)、去甲基化转移酶(Eraser)和m^(6)A结合蛋白(Reader)的共同调控作用。诸多研究表明m^(6)A及其调节酶几乎存在于各个发育阶段的卵泡及早期胚胎组织中,凭借其动态、可逆、敏感的特性广泛地参与mRNA的代谢过程,在转录后水平调控卵子发生,早期胚胎的核重编程、谱系分化、种植以及妊娠维持,在很大程度上决定了女性的生育能力和妊娠结局,并有望成为诸多生殖障碍相关疾病的诊断、预后标志物以及新的治疗靶点。

前列腺癌患者外周血DNA腺嘌呤N6甲基化修饰的研究

目的本研究分析前列腺癌(PCa)患者外周血DNA腺嘌呤N6甲基化(6mA)修饰的水平,从而探讨6m A修饰与PCa的关系,为PCa寻找新的诊断和预后标志物。方法分别检测PCa组与对照组的外周血6mA,筛选差异基因6mA热点,通过生物信息学分析方法,在全基因组范围对疾病相关位点进行筛选与鉴定。结果与正常组比较,PCa组中6mA表达上调基因有2558个,表达下调基因有1106个,主要分布在内含子上。功能富集与信号通路富集分析结果显示,钙离子信号通路和T细胞受体信号通路富集倍数最高,此通路中PLCG1、ITPR1、PPP3C和CAMK2等上调基因与上游T细胞受体调控基因共同作用调控钙离子信号转导。结论钙离子信号通路和T细胞受体信号通路6m A修饰异常可能与PCa的发生、发展相关。

DNA N^6-甲基腺嘌呤(6mA)在真核生物中的研究进展

脊椎动物DNA上的甲基化修饰一直被认为只发生在胞嘧啶(C)位点上,最近的研究发现腺嘌呤(A)位点的甲基化也是存在的,即DNA N^6-甲基腺嘌呤(N^6-methyladenine,6mA)。这是一种在高等真核生物中刚开始被人们认识的甲基化修饰碱基,它广泛而保守地存在于生物体中,其修饰水平在整个生命周期中是动态变化的,且这种表观遗传修饰承担着重要的生物学功能。主要对近年来6mA的研究现状进行综述,探讨其在进化上的保守性,并进一步探索6mA在真核生物中的生物学功能,讨论参与6mA形成及消除的酶,评估目前常用的检测6mA的几种方法,最后对6mA的研究做出展望。

N^6-甲基腺嘌呤RNA修饰研究进展

N^6-甲基腺嘌呤(N^6-methyladenosine,m6A)作为一种重要的表观遗传修饰方式,在干细胞命运决定、精子形成、肌肉发育、脂肪沉积及人类肿瘤发生中发挥重要作用。m^6A修饰最重要的作用是调控基因表达,它是细胞中基因表达调控的表观遗传学机制之一。文章综述了m^6A调控基因表达的分子机制及m^6A介导的生物学功能的研究进展,探讨了m^6A RNA甲基化的研究趋势和未来发展方向。

肠组织环状RNA表达及N6-甲基腺嘌呤修饰在炎症性肠病中的临床应用

目的探讨肠组织环状RNA(circRNA)表达及N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰在炎症性肠病(IBD)患者结肠组织中的变化及临床应用。方法前瞻性纳入于2019年1月至2020年12月在首都医科大学附属北京友谊医院消化内科门诊就诊的溃疡性结肠炎(UC)患者、克罗恩病(CD)患者及健康人群(HC)各20例,分别作为UC组、CD组、HC组。并通过结肠镜下活检术留取肠组织样本。应用circRNA芯片和m6A甲基化芯片检测circRNA表达和m6A修饰。通过联合分析筛选出差异表达的circRNA,应用实时定量聚合酶链反应(real-time PCR)检测可能影响的靶基因mRNA表达。结果UC患者和CD患者的circRNA表达和m6A修饰与健康人群比较存在差异;通过GO富集分析和信号通路分析筛选出8个circRNA后进行扩大样本PCR验证发现4个circRNA存在显著差异;进一步ceRNA分析寻找目标靶基因并验证其mRNA相对表达水平。在UC组的肠组织中,HLA-F、TNFRSF6B及CXCL1 mRNA相对表达水平均高于HC组,而PPARG mRNA相对表达水平低于HC组,差异有统计学意义(P<0.05)。在CD组的肠组织中,VEGFC及CCL2 mRNA相对表达水平均高于HC组,差异有统计学意义(P<0.05),从而促进肠道炎症反应。结论IBD患者的肠组织中存在circRNA表达及m6A修饰变化。circRNA可能成为IBD重要的分子标志物用于预示和评估肠道炎症,具有重要临床应用价值及前景。

N6-甲基腺嘌呤修饰异常对女性生殖系统疾病的影响

表观遗传学在人类生命过程中扮演着举足轻重的角色。环境的变化会引起女性体内RNA修饰发生改变,进而影响机体病理状态的发生及发展。N6-甲基腺嘌呤(m6A)已被多项研究证实是高等真核生物中RNA甲基化最常见的表观遗传现象;同时,它也动态可逆地调控着各种生命过程。该文主要介绍了m6A甲基化的相关调控蛋白、生物学功能及其与女性生殖系统疾病之间的关联,并对该研究领域目前机遇与挑战并存的状态进行探讨和展望。

N6-甲基腺嘌呤RNA修饰在泌尿系统肿瘤中的研究进展

在表观遗传修饰方面,与DNA甲基化修饰类似,RNA甲基化修饰为一个很有潜力的研究方向。作为最常见的RNA甲基化修饰形式,m6A修饰在许多疾病特别是肿瘤中发挥着重要作用。m6A由甲基转移酶催化,去甲基酶去除,并与m6A结合蛋白相互作用。本综述在现有研究的基础上,对m6A修饰在泌尿系肿瘤中可能存在的调控网络进行描述,着重讨论m6A修饰相关的调控分子作为泌尿系肿瘤治疗、诊断及预后的新靶点,以期为探索泌尿系肿瘤的发病机制提供新的方向,并为开发有效的泌尿系肿瘤治疗方案提供策略。

液相色谱串联质谱法检测肝癌细胞N^6-甲基腺嘌呤核苷甲基化水平

目的建立同时测定N6-甲基腺嘌呤核苷(m6A)和腺嘌呤核苷(A)的液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS),检测肝癌细胞m6A甲基化水平。方法HepG2和L02细胞mRNA经分离、消化为核苷,再经含对乙酰氨基酚为内标的甲醇沉淀处理。色谱柱为Agilent Proshell 120 EC-C18柱,流动相为0.1 g/dl甲酸水-甲醇(82:18),流速0.4 ml/min,柱温为30℃。质谱检测模式为多反应监测(DMRM)模式,测定m6A和A的浓度,计算细胞m6A甲基化水平。结果建立的LC-MS/MS法检测m6A和A的浓度分别在0.15~50.00 ng/ml和1.50~500.00 ng/ml浓度范围内线性关系良好(r>0.999),日内、日间精密度均小于15.00%,准确度为93.67%~101.10%,回收率为91.46%~97.60%,基质效应为90.26%~99.27%,样品稳定性良好。HepG2和L02细胞m6A甲基化水平分别为(0.73±0.11)%和(1.26±0.22)%。结论该方法准确、快速、稳定和灵敏,可用于检测肝癌细胞m6A甲基化水平。

N6-甲基腺嘌呤与癌症的研究进展

N6-甲基腺嘌呤(m^6A)作为一种主要的RNA甲基化修饰,通过多种机制影响人类癌症的发生和发展。m^6A修饰影响RNA代谢的多个方面,从RNA加工、核输出、RNA翻译到衰变。在这篇综述中,介绍了m^6A甲基化基本概念,m^6A甲基转移酶复合物和m^6A去甲基化酶在几种主要癌症中的调控作用和一些作为m^6A结合蛋白的蛋白质执行的m^6A修饰的生物学功能。此外,还讨论了m^6A甲基化的双重作用以及它在临床应用中的潜力。

IgA肾病患者全基因组N6-甲基腺嘌呤修饰差异表达图谱的研究

目的筛选IgA肾病患者的DNA N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenine,6mA)异常甲基化谱,探讨IgA肾病的发病机制,为其诊断和治疗寻找新靶标。方法采用N6-腺嘌呤甲基化免疫共沉淀高通量测序技术(N6-methyladenosine immunoprecipitation sequencing,6mA-IPSeq)检测10例IgA肾病患者和10例健康人全基因组的6mA水平,筛选出差异的DNA甲基化谱,通过基因本体功能注释、富集分析和KEGG信号转导通路富集分析,初步对IgA肾病患者基因甲基化情况进行分析。结果共检测IgA肾病组中6mA位点61 465个,主要分布在内含子上,其中上调基因2 550个,下调基因1 563个。生物信息学分析结果提示,差异基因组主要参与线粒体呼吸链复合体Ⅳ、多囊肾蛋白复合体、核常染色质、细胞器内膜等组成;主要涉及调节肾小管和上皮细胞形态发生、ATP生物合成、细胞周期等生物过程;IgA肾病差异基因在胞吞通路富集程度最高,该通路中MHC、TGB1、PIP5K、PLD1、RAB、CLB等基因6mA表达水平显著下调。结论IgA肾病的发生、发展可能与胞吞功能失调有关。

t(8;21)急性髓系白血病中RNA N6-甲基腺嘌呤(m6A)的修饰特征

目的研究t(8;21)急性髓系白血病(AML)中AML1-ETO(AE)融合基因与细胞内N6-甲基腺嘌呤(m6A)修饰的关系。方法利用RNA-蛋白免疫共沉淀和高通量测序技术(MeRIP-Seq)在AE(+)和敲除AE的AML细胞系中进行RNAm6A测序,分析整个转录组m6A修饰的变化。利用高通量测序技术进行转录组测序(RNA-seq)。进一步通过GO分析、KEGG通路富集分析对差异修饰的mRNA进行功能注释。实时荧光定量PCR检测m6A相关酶表达量变化。结果RNAm6A甲基化测序在敲除AE和表达AE的AML细胞系中共检测到26441个基因,包含了72036个m6A peak。AE敲除后细胞内m6A peak的数目由37042个变成34994个,其中有1278个m6A peak升高,1225个下降。AE敲除后新出现了1316个m6A修饰的基因,1830个基因失去了m6A修饰。差异的peak主要在癌症、人类T淋巴细胞白血病病毒Ⅰ等通路中富集。RNA-seq结果显示,AE敲除后有2483个基因表达上调,3913个基因表达下调。MeRIP-Seq和RNA-Seq联合分析结果显示,与非m6A修饰的基因相比,m6A所修饰的基因表达水平均相对较高(SKNO-1:0.6116±1.263 vs 2.010±1.655,P<0.0001;SKNO-1 siAE:0.5528±1.257 vs 2.067±1.686,P<0.0001)。m6A修饰位于3'UTR或5'UTR的基因较位于外显子区的基因表达量更高(SKNO-1:2.177±1.633 vs 1.333±1.470 vs 2.449±1.651,P<0.0001;SKNO-1 siAE:2.304±1.671 vs 1.336±1.522 vs 2.394±1.649,P<0.05)。RNA-seq结果显示,有3种m6A相关酶METTL14、WTAP、ALKBH5的mRNA表达升高(WTAP:5.36±0.5657 vs 13.19±0.3253,METTL14:2.850±0.1556 vs 8.815±1.761,ALKBH5:13.70±0.4596 vs 39.84±6.067,P<0.05)。实时荧光定量PCR检测METTL14、WTAP、ALKBH5的表达量变化发现敲除AE后WTAP、ALKBH5的表达量升高,而METTL14的表达量降低(P<0.05)。结论AE敲除造成m6A相关酶差异,推测AE融合基因或许可以调控一种或多种m6A相关酶的表达控制细胞内的甲基化水平,影响m6A修饰模式。

N6-甲基腺嘌呤调控线粒体功能及其在代谢性疾病中的研究进展

N6-甲基腺嘌呤(6mA)是存在于真核生物中的表观遗传修饰,通过对线粒体DNA、非编码基因和核糖体DNA等进行修饰,进而动态调控转录。目前研究发现,6mA通过调节线粒体DNA的转录等影响线粒体活性和功能,进而参与代谢性疾病的发生发展。本文探讨6mA调控线粒体功能的机制及其在肥胖、动脉粥样硬化、高血压和癌症等代谢性疾病中的作用,有望为代谢相关疾病的防治提供新思路。

m^(6)A去甲基化酶在胃癌发生发展中的作用机制研究进展

胃癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,多数患者发现时已处于晚期,预后不佳。外科手术及化学治疗(化疗仍是目前胃癌的主要治疗方式。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m^(6)A)是近年来肿瘤研究的热点。m^(6)A作为真核生物中最常见的RNA修饰形式,可以调控RNA循环的各个阶段,包括RNA剪接、加工、降解和翻译等,从而调控RNA的表达和功能,在细胞分化、发育和代谢等各个环节中发挥关键作用。m^(6)A去甲基化酶可去除RNA上的甲基基团,确保m^(6)A甲基化是一个动态的可逆的过程。作为m^(6)A甲基化过程的关键酶,m^(6)A去甲基化酶——脂肪和肥胖相关蛋白(fat mass and obesity-associated protein,FTO)、AlkB同系物5(AlkB homolog 5,ALKBH5)、ALKBH3的失调能通过多种机制调控胃癌的演进过程,与胃癌的发生发展密切相关。m^(6)A去甲基化酶通过调节信号通路,改变胃癌细胞的增殖和侵袭能力,影响胃癌对化疗药物的耐药性,参与调控胃癌的免疫应答及线粒体代谢,从而影响胃癌细胞的生长,有望成为一个全新的治疗靶点。该文综述了m^(6)A去甲基化酶参与胃癌发生发展的分子机制,以及其表达和功能与胃癌生物学特性的关系,旨在为胃癌的早期诊断和靶向治疗提供新的研究思路。