m^(6)A及m^(5)C甲基化修饰通过促进细胞增殖与转移影响癌症的发生和发展

在RNA中已经发现了170多种化学修饰,RNA甲基化修饰是一个重要的转录后修饰过程,N6-甲基腺苷(m^(6)A)和5-甲基胞嘧啶(m^(5)C)普遍存在于真核生物和原核生物中,使得RNA甲基化在调控基因表达进而影响细胞生物活性的研究越来越受到重视。与细胞增殖和转移有关的信号通路调控肿瘤免疫、代谢等细胞活动,并在调节器官大小、组织再生和干细胞自我更新中起着关键作用,影响癌症的发生和发展。在本综述中,我们讨论m^(6)A及m^(5)C甲基化修饰通过一些热门通路调控癌症的发生和发展,这为我们从RNA甲基化的角度理解疾病和寻找新的治疗方法提供了新的理论基础。

m5C甲基化修饰及其在肿瘤免疫治疗中的研究进展

表观遗传修饰在真核细胞生物学过程中有重要的调节作用。肿瘤免疫疗法是治疗癌症的重要手段和临床策略。5⁃甲基胞嘧啶(5⁃methylcytosine,m5C)是继N6甲基腺苷(N6⁃methyladenosine,m6A)之后发现的表观遗传调控网络的重要组成部分。RNA的m5C甲基化修饰能影响被修饰RNA分子的命运,并在包括RNA稳定性、蛋白质合成和转录调控在内的各种生物学过程中发挥重要作用。最近研究表明,m5C甲基转移酶、去甲基化酶、甲基化识别蛋白与多种细胞生物学过程和系统性疾病有关,包括肿瘤的发生、转移和肿瘤免疫微环境等。m5C甲基化修饰可在多个水平上广泛影响基因表达和肿瘤发生发展的生物学过程,但其具体机制及与其他表观遗传修饰的相互作用尚未阐明,其在恶性肿瘤中的调控机制、风险评估和靶向治疗的研究有待深入。本文将从m5C的动态调节网络、m5C修饰在实体瘤中的生物学作用及在肿瘤免疫治疗中的潜在靶点等进行综述。

MeRIP-qPCR技术检测RNA m^(6)A甲基化修饰对t(8;21)AML细胞中KDM4B基因表达的调控作用

目的:通过MeRIP联合逆转录实时定量PCR(RT-qPCR)技术,证明WTAP介导的RNA m^(6)A修饰对伴t(8;21)急性髓系白血病(AML)细胞中KDM4B基因的直接调控作用。方法:采用靶向WTAP或KDM4B基因的短发夹RNA(small hairpin RNA,shRNA)慢病毒载体沉默t(8;21)AML细胞系Kasumi-1和SKNO-1中WTAP或KDM4B基因表达,以转染随机打乱序列(scramble)的shRNA的细胞为对照。用超纯RNA提取试剂盒(DNaseⅠ)提取细胞RNA,Magna MeRIP^(TM)m^(6)A Kit试剂盒富集甲基化修饰片段,并通过RT-qPCR检测m^(6)A甲基化修饰的RNA区域;采用蛋白免疫印迹实验(Western blot)和逆转录实时定量PCR(RT-qPCR)技术检测细胞中WTAP、KDM4B蛋白和mRNA的表达水平。采用克隆形成实验检测细胞体外克隆形成能力。结果:沉默Kasumi-1细胞中WTAP的表达后,m^(6)A甲基化修饰在KDM4B mRNA 3’UTR的富集程度显著下降(P<0.01),沉默Kasumi-1和SKNO-1细胞中WTAP的表达可显著抑制KDM4B蛋白(P<0.001)和mRNA表达水平(Kasumi-1:P<0.001;SKNO-1:P<0.01)、细胞体外克隆形成能力下降(Kasumi-1:P<0.001;SKNO-1:P<0.01)。结论:t(8;21)AML细胞系中,WTAP通过调控KDM4B基因mRNA 3’UTR的m^(6)A修饰调控KDM4B的表达,沉默KDM4B表达可以抑制t(8;21)AML细胞增殖。

RNAm^(5)C甲基化修饰在消化系统癌症中的作用机制

RNA的5-甲基胞嘧啶(m^(5)C)甲基化是一种常见的转录后修饰类型,该RNA甲基化修饰过程受到RNA m^(5)C甲基转移酶及其结合蛋白等调控体系的联合作用。RNA m^(5)C甲基化调控与消化系统癌症密切相关,其水平异常影响癌症的发生发展进程,m^(5)C水平升高可促进特定的癌细胞增殖、侵袭和迁移。RNA m^(5)C甲基化及调节体系有望成为消化系统癌症的新型生物标志物,为其预防、干预和治疗提供潜在的作用靶点。

RNA m^(6)A甲基化修饰在脂肪细胞胰岛素抵抗中的作用机制

目的:探讨RNA m^(6)A甲基化修饰在脂肪细胞胰岛素抵抗中的作用及机制。方法:收集2型糖尿病患者术中赘余皮下脂肪组织,以非2型糖尿病患者同样组织为对照,检测组间RNA m^(6)A水平。高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠构建胰岛素抵抗(in⁃sulin resistance,IR)模型(HFD组,n=5,60%高脂饲料喂养16周),对照组10%低脂饲料喂养16周(CD组,n=5)。模型构建成功后,取附睾周围脂肪组织行表观转录组学m^(6)A甲基化修饰芯片检测,并借助MeRIP-qPCR实验、RT-qPCR以及RNA结合蛋白免疫沉淀测定(RNA Binding Protein Immunoprecipitation Assay,RIP)实验验证胰岛素信号转导相关基因变化;进一步观察METTL3小分子抑制剂STM2457对高脂饮食诱导下小鼠胰岛素信号转导基因的影响。结果:2型糖尿病患者和小鼠IR模型脂肪组织中总体m^(6)A修饰水平均升高(患者200 ng RNA t=-8.375,P<0.001;患者100 ng RNA t=-3.722,P=0.006;患者50 ng RNA t=-4.937;P=0.001;小鼠100 ng RNA t=-3.590,P=0.023;小鼠50 ng RNA t=-2.760,P=0.025)。表观转录组学检测证实IR的脂肪组织中1175个基因发生高m^(6)A修饰,55个基因发生低m^(6)A修饰,同时有182个基因呈现高m^(6)A修饰且低表达,包括AKT2、INSR、PIK3R1、ACACA、SREBF1等5个胰岛素信号转导关键基因,其中AKT2、INSR、ACACA、SREBF1等4个基因被确证并证实其与METTL3存在直接结合,其m^(6)A修饰水平受METTL3正向调控。STM2457作用下,胰岛素敏感性提高,且AKT2、INSR、ACACA、SREBF1转录水平上调,提示IR表型改善明显。结论:高脂饮食通过METTL3诱导脂肪细胞胰岛素信号转导基因AKT2、INSR、ACACA、SREBF1发生m^(6)A高甲基化修饰,诱导其低表达,阻滞胰岛素信号转导,进而参与诱发IR。

RNA m^(6)A甲基化修饰在女性不孕相关疾病中的研究进展

m^(6)A甲基化修饰是真核生物中常见的化学修饰,在疾病生理和病理过程的调节中发挥至关重要的作用。近些年,m^(6)A甲基化修饰在女性生殖系统及女性不孕相关疾病的应用潜能备受人们关注。本文综述了m^(6)A甲基化的修饰过程及调节蛋白的功能,探讨了该修饰在女性正常生理功能及不孕相关疾病中的作用机制,为女性生殖疾病早期诊断和治疗提供新的思路。

m^(5)C甲基化在肿瘤中的调控机制和功能研究进展

甲基化是一种RNA转录后修饰的主要方式,目前对于RNA甲基化的研究在编码和非编码RNA中都有着突破性的进展,发现其跟包括癌症在内的多种疾病中都有着独特的作用,并且无论是正常的生理过程还是疾病的发生发展,RNA甲基化修饰都是不可或缺的存在。RNA甲基化可以分成许多不同的类型,而本综述主要介绍5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,m^(5)C),它是RNA甲基化中最主要的方式之一,其作用机制的研究主要集中在参与调节RNA的稳定性、核输出、转录和翻译方面。尤其本研究集中在肿瘤的发生发展中,m^(5)C甲基化修饰能起到促进转移、侵袭和耐药性等方面的作用。我们将介绍甲基化,包括与其相关的甲基转移酶、去甲基化酶、相关结合蛋白及与RNA的作用方式,重点在介绍其与肿瘤的关系,包括调控机制和功能等,为肿瘤的治疗提供新的思路。

RNA甲基化修饰在卵巢癌中的作用研究进展

作为妇科常见的恶性肿瘤,卵巢癌发病隐匿、复发率及病死率高。近年来,RNA甲基化修饰在恶性肿瘤发生及发展过程中的作用受到越来越多的关注。尽管RNA甲基化修饰在卵巢癌中扮演重要角色,但其在卵巢癌中的具体作用仍有待阐明和总结。现对RNA甲基化修饰,包括N6-甲基腺嘌呤(m^(6)A)、5-甲基胞嘧啶(m^(5)C)和N1-甲基腺嘌呤(m^(1)A),以及三种RNA甲基化修饰在卵巢癌发生、发展和治疗中的作用进行综述。

RNA m^(5)C甲基化修饰在肿瘤中的研究进展

5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,m^(5)C)是RNA中重要的甲基化修饰之一,也是近年来的研究热点。随着甲基化测序技术的发展,在编码RNA及非编码RNA中均证实存在大量的m5C甲基化修饰。RNA m^(5)C甲基化修饰受m^(5)C甲基转移酶、去甲基化酶及m5C甲基化结合蛋白的调控。m^(5)C甲基化修饰调节RNA的稳定性、转运、翻译和压力应激等,并参与调节肿瘤的发生发展、侵袭转移、肿瘤耐药等进程。本文对RNA m^(5)C甲基化修饰的调控机制、功能以及在肿瘤中的研究进展进行综述,以期为肿瘤诊治研究提供新思路。

RNA甲基化修饰在胶质母细胞瘤发生发展中的研究进展

胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)是一种高度恶性的原发性中枢神经系统肿瘤,患者预后差。RNA甲基化修饰作为一种广泛研究的表观遗传机制,已被证明在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。该文旨在探讨各种RNA甲基化修饰方式在GBM发生发展中的研究进展,为探索更有效的治疗策略提供新方向。

m^(6)A甲基化在肺癌发生发展中调控机制的研究进展

N6-甲基腺嘌呤修饰(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)是真核细胞中最常见的RNA修饰形式之一,属于表观遗传学修饰的范畴,涉及多种肿瘤的发生和发展。肺癌是全球癌症死亡率最高的恶性肿瘤之一,其发病机制复杂,且早期诊断困难,治疗手段有限。m^(6)A修饰在肺癌中发挥重要作用,相关分子的表达异常导致m^(6)A修饰的失调,从而影响到肺癌的发展。这一现象提示m^(6)A修饰相关分子可能成为肺癌治疗的潜在靶点或诊断标志物。因此,本文综述了m^(6A)修饰在肺癌发生发展过程中的作用,探讨了其与肺癌细胞生物行为及微环境的关系,并讨论了m^(6)A修饰与肺癌相关信号通路之间的相互作用,为深入理解m^(6)A甲基化在肺癌发生和发展中的作用提供了宝贵的参考,对于开发新的诊断和治疗策略具有重要意义。

基于双向长短时记忆网络和注意力机制的RNA m5C甲基化位点预测

RNA 5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰在许多生物过程中发挥重要的作用,对m5C位点的准确识别有助于更好地理解其生物学功能,所以识别m5C甲基化位点十分必要。尽管已发展了多种识别m5C甲基化位点的机器学习方法,但预测能力仍有待提高。本文基于双向长短时记忆网络和注意力机制,提出了一种预测RNA m5C甲基化位点的深度学习算法。用该方法在人、小鼠、酿酒酵母和拟南芥共4种生物的RNA m5C数据集上进行实验,m5C位点预测AUC值分别达到92.5%、99.7%、93.6%和86.5%。与现有预测方法相比,该方法具有较好的预测性能,并且具有更优的泛化能力,为RNA m5C甲基化位点预测提供了一种新方法。

RNA m^5C甲基化的研究进展

RNA 5-甲基胞嘧啶(m^5C)甲基化修饰是主要的RNA转录后修饰之一。这种修饰存在于几乎所有类型RNA中,受甲基转移酶、去甲基转移酶及结合蛋白的调控,具有调节核mRNA输出及RNA可变剪切、增加RNA稳定性、调节蛋白质翻译及RNA-蛋白质互相作用、维持RNA正常结构等作用。其水平异常与肿瘤、神经系统缺陷、心血管系统疾病和异常分化等疾病密切相关。为全面了解RNA m^5C的研究现状,本文将从RNA m^5C的分布特点、调控机制、生物学作用及其与疾病的关系等方面进行综述。

玉米赤霉烯酮对湖羊睾丸间质细胞毒性及m^(6)A甲基化修饰相关基因表达的影响

[目的]本文旨在探究玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEA)对湖羊睾丸间质细胞(leydig cells, LC)的毒性作用。[方法]用200μmol·L^(-1)ZEA处理湖羊LC 8 h,通过EdU法检测细胞增殖情况,RT-qPCR和Western blot分别检测与细胞增殖和凋亡、氧化应激、m^(6)A甲基化修饰相关基因和蛋白的表达变化。[结果]与对照组相比,ZEA处理组LC活性和增殖数量极显著下降(P<0.01);细胞增殖相关基因pcna及其蛋白表达水平均极显著下降(P<0.01);促凋亡基因表达水平(bax、caspase3,P<0.01;tp53、caspase9,P<0.05)均显著升高,相对应蛋白表达水平(TP53、CASPASE9,P<0.01)极显著升高;抗凋亡基因bcl-2及蛋白表达水平显著降低(P<0.05);氧化应激相关基因相对表达水平(cat,P<0.05;gsh-px、sod2,P<0.01)显著或极显著上升,其相关蛋白表达水平(SOD2,P<0.01)极显著上升;m^(6)A相关基因alkbh5的相对表达水平显著降低(P<0.05),mettl3和ythdc1水平极显著升高(P<0.01),ythdf3水平显著升高(P<0.05)。[结论]ZEA可抑制湖羊LC增殖,促进湖羊LC凋亡,导致LC发生氧化损伤,产生毒性作用,且其毒性作用可能跟m^(6)A甲基化修饰相关。

m^(6)A甲基化修饰在动脉粥样硬化中的作用

N6-甲基嘌呤(m^(6)A)是真核生物中最常见的转录后RNA修饰类型,涉及多种类型RNA。m^(6)A甲基化修饰是动态可逆的,主要由多种酶和蛋白进行调控,包括甲基转移酶、去甲基化酶和m^(6)A相关结合蛋白。动脉粥样硬化是心脑血管疾病的主要原因。近期研究发现m^(6)A甲基化修饰与动脉粥样硬化密切相关。该文总结了目前对m^(6)A甲基化修饰机制的认识,并阐述了与动脉粥样硬化相关细胞中m^(6)A甲基化修饰的机制及最新进展,为动脉粥样硬化的诊断和防治提供新靶点。

基于METTL3介导的miR-29a-3p的m^(6)A修饰探讨平喘颗粒抑制气道上皮细胞泛凋亡治疗哮喘的机制研究

目的:观察平喘颗粒对METTL3介导的气道上皮细胞中miR-29a-3p的m^(6)A修饰的影响,明确其抑制哮喘气道炎症的分子机制。方法:16HBE采用LPS诱导(50 mg/L)构建细胞模型,并给予平喘颗粒含药血清和地塞米松进行干预。分别采用CCK8法检测细胞活性、ELISA法检测炎症因子(TNF-α、IL-6和IL-8)的含量和miR-29a-3p的m^(6)A修饰水平、Western blot检测METTL3与泛凋亡蛋白的表达和qRT-PCR检测METTL3与miR-29a-3p的表达。结果:与模型组相比,平喘颗粒能够显著增加16HBE的活力,抑制炎症因子TNF-α、IL-6和IL-8的含量,下调泛凋亡相关蛋白p-RIPK3、p-MLKL、cleaved Caspase-1、cleaved Caspase-3的表达和GSDMD-NT/FL-GSDMD与GSDME-NT/FL-GSDME的比值,差异均具有统计学意义(P<0.01)。此外,平喘颗粒能够显著上调细胞中miR-29a-3p和METTL3的表达水平,促进miR-29a-3p的m^(6)A修饰水平,与模型组相比差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论:平喘颗粒主要通过METTL3增强miR-29a-3p的m^(6)A修饰水平,抑制气道上皮细胞泛凋亡,改善气道炎症。

RNA m^(5)C甲基化在肿瘤发生发展中的调控作用

m^(5)C甲基化作为一种重要的表观遗传修饰,存在于几乎所有类型的RNA中。RNA m^(5)C修饰在RNA的翻译、稳定性、出核以及DNA损伤修复等生物学过程中发挥了重要作用。近年来越来越多的研究发现,m^(5)C修饰在肿瘤的发生及进展中发挥着重要的调控作用,且m^(5)C相关修饰酶的表达和预后密切相关。该文主要针对m^(5)C修饰的生物学功能以及在肿瘤发生发展中的作用进行综述。

m^(6)A修饰对药物代谢酶和药物转运体的调控作用

m^(6)A修饰是RNA甲基化修饰中最丰富的一种修饰,受甲基转移酶和去甲基化酶的动态调控,被m^(6)A识别蛋白识别并结合后可影响mRNA的剪切、稳定性和翻译等生物学过程来调控靶基因的表达。最近的研究发现,m^(6)A修饰可通过多种途径来调控药物代谢酶和药物转运体表达,进而影响机体对药物的代谢速率或影响细胞中的药物浓度,最终导致药物治疗效果发生变化。该文综述了m^(6)A修饰调控药物代谢酶和药物转运体分子机制的研究进展,以期为临床上的合理用药、个体化用药提供新思路。

大肠癌组织中unc5c基因启动子甲基化的分析

目的分析大肠癌(colorectal cancer,CRC)组织中unc5c基因启动子区域甲基化的改变状况及其临床意义。方法运用甲基化特异性PCR技术,检测73例大肠癌患者手术切除的癌组织和相应的癌旁组织及28例正常组织、36例腺瘤患者手术切除的腺瘤组织中unc5c基因启动子区域甲基化的改变情况,并分析与临床病理特征之间的关系。结果 73例癌组织样本中甲基化检出率为75%(55/73),相应的癌旁组织为7%(5/73),腺瘤组织为63%(23/36),而正常组织中未检出unc5c基因甲基化。unc5c基因甲基化检出率与年龄、分化程度及TNM分期有关。结论检测unc5c基因启动子区域异常甲基化是大肠癌早期辅助诊断的分子标志物之一。

人粪便中UNC5C基因甲基化在早期诊断大肠癌中的临床意义

目的探讨人粪便中UNC5C基因甲基化在临床上早期诊断大肠癌的临床意义。方法选取2011年12月至2013年12月该院收治的大肠癌病人52例,健康体检者40例,对UNC5C启动子的两个区域(区域1和区域2),使用结合重亚硫酸盐限制性内切酶法(COBRA)研究对象的粪便标本中UNC5C基因甲基化状态。结果广泛UNC5C的甲基化及部分甲基化在大肠癌患者粪便、健康体检者中分为54%(28/52)和81%(42/52);0%(0/40)和10%(4/40)。无论广泛还是部分UNC5C的甲基化率大肠癌患者粪便的检出率均明显高于健康体检者(P<0.05)。人粪便UNC5C基因甲基化状态改变与大肠癌患者的性别、年龄、肿块大小没有明显的相关性(P>0.05)。结论无论广泛还是部分UNC5C的甲基化率大肠癌患者粪便的检出率均明显高于健康体检者,而广泛甲基化为大肠癌所特有。