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。

m^(6)A修饰在非小细胞肺癌中作用的研究进展

肺癌是全世界常见的恶性肿瘤,也是恶性肿瘤导致死亡的常见原因。根据肺癌的分化程度和形态特征,目前将肺癌分为两大类,即小细胞肺癌和非小细胞肺癌(non-small-cell lung cancer,NSCLC),其中常见的是NSCLC,约占肺癌的85%^([1])。尽管近几十年来诊断和治疗技术得到了改进,但NSCLC的不良预后导致患者的五年生存率始终低于20%^([2]),严重危害人类健康,是人类未解决的难题,因此,还需要对其发生发展的分子机制有更深入的认识。近年,RNA的N^(6)-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)修饰与肿瘤的关系得到了广泛关注,大量研究揭示m^(6)A修饰参与包括NSCLC在内的各种肿瘤的发生发展过程,本文总结了近年m^(6)A修饰各种相关调节因子在NSCLC中发挥的细胞生物学功能及分子机制的研究进展。

METTL3介导的PDK1 mRNA m^(6)A修饰通过Akt/mTOR信号通路促进肺上皮细胞增殖

腺苷N6-位点甲基化(m^(6)A)在细胞增殖过程中发挥重要作用。RNA甲基转移酶3(METTL3)作为催化m^(6)A关键酶,其介导m^(6)A修饰在肺上皮细胞增殖中的作用机制尚不明确。本研究旨在探讨METTL3介导m^(6)A修饰调控肺上皮细胞增殖的效应及机制。结果显示,在肺上皮细胞中敲低METTL 3显著抑制细胞生长,而过表达METTL3则促进了细胞增殖(P<0.05)。进一步的蛋白质免疫印迹结果显示,细胞生长和增殖的关键蛋白质PCNA在METTL 3敲降的肺上皮细胞中蛋白质水平的表达显著下调,并且Akt以及mTOR的磷酸化水平显著降低(P<0.05)。细胞免疫荧光结果发现,METTL 3敲降的肺上皮细胞中m^(6)A修饰水平显著降低(P<0.05)。实时荧光定量PCR及蛋白质免疫印迹结果表明,Akt-mTOR信号通路上游调控分子PDK1的mRNA和蛋白质表达水平在METTL 3敲降的肺上皮细胞中显著下降(P<0.05)。机制上,m^(6)A-IP-qPCR和RIP-qPCR结果进一步表明,METTL3催化PDK 1 mRNA的3′UTR区域m^(6)A修饰,进而被YTH N6-甲基腺苷RNA结合蛋白1(YTHDF1)识别,增强其mRNA的稳定性。总之,本研究揭示了METTL3通过增强PDK1 m^(6)A修饰,进而激活Akt-mTOR信号通路,促进细胞增殖。本研究为METTL3在上皮细胞增殖中的新角色提供了证据,同时为治疗肺上皮细胞损伤修复提供了新的治疗靶点。

m^(6)A修饰与调节免疫在系统性红斑狼疮的研究进展

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种累及多系统器官功能损害的慢性自身免疫性疾病,该病的发病机制仍不清楚,越来越多的证据表明,遗传易感性和表观遗传调节可导致免疫系统异常。最近m^(6)A(N 6-methyladenosine)表转录修饰受到了广泛关注。m^(6)A是高等真核生物mRNA中最丰富的内部修饰,在转录后基因表达调控中起重要作用,m^(6)A修饰对免疫反应有调控作用。鉴于m^(6)A基因表达调节和免疫反应的改变,m^(6)A修饰可能参与SLE的发病。该文将从m^(6)A修饰基因表达与免疫调节的关系入手,在现有研究的基础上阐述m^(6)A修饰在系统性红斑狼疮发病之间的相关研究,旨在为系统性红斑狼疮发病机制、诊断、治疗提供新的研究思路。

N^(6)-甲基腺苷修饰对女性生殖系统功能的影响

近年来女性不孕不育率不断攀升,已成为我国提高生育率亟需解决的困境。生殖系统的健康是保证生育能力的前提条件。N 6-甲基腺苷(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)是真核生物中最常见的化学修饰,在细胞生命活动中发挥着极其重要的作用。近来,m^(6)A修饰被证实在女性生殖系统的各种生理和病理过程中起着关键作用,但其调控机制及生物学功能仍不清楚。本文首先介绍了m^(6)A修饰的可逆调节机制及其功能,随后讨论了其在女性生殖功能和生殖系统疾病中的作用,最后对m^(6)A修饰的检测技术和方法及其最新进展进行了归纳总结,以期为后续女性生殖系统发病机制和治疗研究提供参考。

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。

组蛋白脱乙酰酶6在中枢神经系统疾病中作用的研究进展

近年来越来越多的证据表明,组蛋白脱乙酰酶6(histone deacetylase 6,HDAC6)在中枢神经系统疾病中发挥了重要作用。HDAC6属于组蛋白脱乙酰酶(histone deacetylase,HDAC)家族的Ⅱb类,是HDAC家族中分子量最大的酶。HDAC6主要定位于细胞质中,是唯一具有两个串联催化结构域的HDAC亚型,另外HDAC6还包含1个SE14基序(含Glu-Ser的四肽重复结构域)、1个朝向其羧基端的泛素结合锌指结构域,以及其氨基端区域的2个保守的核输出信号结构域。HDAC6功能复杂,具有脱乙酰化作用、调控错误蛋白降解、细胞内物质运输、调节细胞功能等多种作用,可通过多种信号通路发挥功能。在阿尔茨海默病、帕金森病、癫痫、亨廷顿病、急性缺血性脑卒中、多发性硬化等多种中枢神经系统疾病中发挥了重要作用,但由于HDAC6功能复杂,其在中枢神经系统疾病中的作用尚不完全明确。该文就目前已知的HDAC6与中枢神经系统疾病的研究进展进行综述,为研究和治疗中枢神经系统疾病提供新的思路和靶点。

m^(6)A修饰在免疫系统中的研究进展

N^(6)-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)修饰是RNA分子的转录后变化,m^(6)A最早是上世纪70年代在细胞mRNA上发现的,但直到全基因组m^(6)A定位方法发展后才被广泛研究。近年来m^(6)A在调节mRNA中的作用及其在各种细胞类型中的功能及其重要性已经得到了证实,m^(6)A调控多种生理过程中基因表达的机制研究也越来越多。此综述总结了最近一些关于m^(6)A修饰在免疫反应中的作用的研究进展,讨论了m^(6)A修饰在调节先天和适应性免疫反应以及免疫系统发育中的功能。

m^(6)A甲基化修饰在消化系统疾病中的研究进展

6-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)甲基化修饰是表观遗传学的重要的转录后调控方式,指的是在mRNA腺嘌呤碱基的第6位N引入甲基或去除甲基,从而影响靶基因的表达。m^(6)A甲基化修饰被证实在人体生长发育过程及多种疾病中扮演重要角色。异常的m^(6)A修饰也参与了消化系统疾病的发生发展。本文围绕m^(6)A甲基化修饰在消化系统疾病中的研究进展作一概述。

RNA m^(6)A甲基化修饰参与及调控骨科相关疾病

背景:随着高通量测序技术的发展,研究发现骨髓间充质干细胞、成骨细胞、脂肪细胞、破骨细胞、软骨细胞和骨肉瘤细胞等均可检测到m^(6)A修饰的存在,m^(6)A修饰可通过调控细胞RNA水平的甲基化,影响相关基因的mRNA和(或)非编码RNA的翻译等过程,从而激活细胞信号转导通路,影响细胞的增殖、分化、迁移、侵袭、凋亡及DNA损伤修复等,进而调控骨骼发育、关节退变、骨折愈合及骨肿瘤的发生、发展等生理病理过程。目的:总结近年来m^(6)A修饰在骨质疏松症、骨关节炎等骨科疾病中的最新研究成果和作用机制,为开发骨科相关疾病的新型治疗策略提供启发。方法:以中文关键词“N6-甲基腺嘌呤,骨质疏松症,骨关节炎,骨科疾病”检索CNKI数据库,以英文关键词“m^(6)A,osteoporosis,osteoarthritis,orthopedic disease”检索PubMed数据库,全网检索自建库至2020年6月有关m^(6)A修饰在骨科疾病中研究成果的文献,严格按照纳入和排除标准筛选,最后选定61篇文献进行综述。结果与结论:①在骨质疏松症进展过程中,METTL3/m^(6)A介导的RNA甲基化以及FTO/m^(6)A介导的RNA去甲基化动态调控相关基因的表达,进一步影响相关信号通路的激活,影响骨髓间充质干细胞的成骨及成脂分化;②METTL3/m^(6)A通过调节软骨细胞中的核因子κB信号传导和细胞外基质合成,在骨关节炎进展中“扮演”了重要的角色;③METTL3/m^(6)A通过靶向调控成骨细胞相关的miR-7212-5p来抑制骨折愈合过程中的成骨机制;④METTL3通过调节淋巴增强因子1的m^(6)A水平从而激活Wnt/β-catenin信号以及通过调节ATAD2基因的m^(6)A甲基化来加速骨肉瘤的恶化;⑤在骨质疏松症、骨关节炎等骨科疾病中,m^(6)A修饰均参与了多系统疾病的进程,m^(6)A修饰的深入研究为进一步了解骨科相关疾病的发病机制提供了理论依据,并提供了基于表观遗传学基础的骨科疾病治疗思路以及参考依据。

m^(6) A RNA甲基化修饰与肿瘤关系的研究进展

N6-甲基腺苷(m^(6) A)是动态可逆的转录后修饰,是真核信使RNA(mRNA)上最普遍的内部修饰。越来越多的证据表明,m^(6) A可改变基因表达,从而调节细胞的自我更新、分化、侵袭和凋亡等过程,并且m^(6) A甲基化失调与异常的RNA代谢直接相关,可导致肿瘤的发生和药物反应的改变。m^(6) A修饰主要由m^(6) A甲基转移酶催化,m^(6) A去甲基酶去除,并由m^(6) A结合蛋白识别,从而参与mRNA的所有代谢过程。文章就m^(6) A RNA修饰与肿瘤发生发展相关研究的最新进展进行综述。

m^(6)A甲基化修饰与消化道恶性肿瘤关系的研究进展

N^(6)-甲基腺嘌呤(m^(6)A)甲基化修饰是RNA分子上一种最普遍的表观遗传修饰,该修饰过程可逆,多种酶参与了m^(6)A甲基化修饰的动态过程。随着高通量检测技术的发展,目前用于检测m^(6)A甲基化修饰位点的方法较多,m^(6)A甲基化修饰可导致多种恶性肿瘤的发生、发展、侵袭,而相关调节剂或抑制剂可能为恶性肿瘤的治疗提供潜在策略。如胰腺癌细胞中甲基转移酶样蛋白(METTL)3的表达明显增多,通过敲除METTL3可提高患者对放化疗的敏感性。同时,肥胖相关蛋白抑制剂甲氯芬酸可以增加m 6A甲基化修饰,进而达到抑制肿瘤进展的目的。

RNA N^(6)-腺苷酸甲基化修饰及其生物学功能

N^(6)-腺苷酸甲基化(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)是真核生物mRNA的一种转录后修饰,是一个动态可逆过程,由甲基转移酶、去甲基化酶和结合蛋白催化,介导真核生物的各种生物学过程,参与多种细胞基因表达调控和疾病的病理过程。近年来,随着人们对RNA修饰认识的不断深入和和高通量测序技术的发展,人们对m^(6)A甲基化修饰在细胞分化、动物生长发育、疾病的发生等生物学功能的探索也越来越迫切。作者介绍了m^(6)A甲基化修饰的特征及其相关的3种酶、m^(6)A修饰的检测技术,及其在mRNA调控、干细胞分化、肿瘤发生和转移上的生物学功能,简述了m^(6)A甲基化修饰对畜禽(如猪、鸡)生长发育方面的调控,最后对m^(6)A甲基化修饰在未来的研究方向及发展前景做出展望,以期为后续m^(6)A甲基化修饰在动物生长过程中的深入研究和预防治疗疾病上的应用提供参考。

RNA表观遗传修饰：N＾6-甲基腺嘌呤

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物信使RNA(Messenger RNA,m RNA)上含量最多的化学修饰之一。类似于DNA和组蛋白化学修饰,m6A修饰也同样是动态可逆的,可在时间和空间上被甲基转移酶和去甲基酶调控。哺乳动物体内m6A甲基转移酶复合物中有一部分成分已被解析,主要有METTL3(Methyltransferase-like protein 3)、METTL14(Methyltransferase-like protein 14)和WTAP(Wilms tumor 1-associating protein)。m6A去甲基酶肥胖蛋白FTO(Fat mass and obesity associated protein)和ALKBH5(Alk B homolog 5)依赖α-酮戊二酸(α-Ketoglutaric acid,α-KG)和Fe(Ⅱ)对m6A进行氧化去甲基化反应。m6A在生物体内由m6A结合蛋白识别,并介导其行使功能。目前发现的m6A结合蛋白有YTH结构域蛋白YTHDF1(YTH domain-containing family protein 1)、YTHDF2(YTH domain-containing family protein 2)、YTHDC1(YTH domain-containing protein1)和核内HNRNPA2B1(Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins A2B1)。本文综述了m6A的分布和相关蛋白介导的m6A功能研究,以期全面理解m6A这一RNA表观遗传新修饰在生命进程中的重要调控作用。

下调METTL3-LYN m^(6)A-IGF2BP2通路抑制内皮细胞迁移

目的研究甲基转移酶样蛋白3(methyltransferase like 3,METTL3)对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)迁移能力的影响,并初步探究其作用机制。方法通过在线设计靶向METTL3第1个外显子的sgRNA,构建到lentiCRISPR v2载体;Western blot和免疫荧光染色实验检测METTL3蛋白表达水平;细胞划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移能力;m^(6)A甲基化RNA免疫沉淀实验检测细胞迁移相关基因酪氨酸激酶LYN mRNA上m^(6)A甲基化修饰情况;荧光定量PCR(qPCR)检测LYN的表达情况;利用shRNA敲低m^(6)A识别蛋白IGF2BP1和IGF2BP2,siRNA敲低m^(6)A识别蛋白YTHDF2,qPCR检测识别蛋白敲低水平及LYN的mRNA表达情况;RNA免疫沉淀实验进一步检测IGF2BP2与LYN mRNA的结合情况;放线菌素D抑制转录后,qPCR检测LYN mRNA半衰期。结果利用CRISPR-Cas9技术成功构建METLL3基因敲低的HUVECs细胞系。METTL3基因敲低后,内皮细胞的迁移能力下降(P<0.05),细胞迁移相关基因LYN mRNA上m^(6)A甲基化修饰水平显著降低(P<0.01),且LYN mRNA的表达明显下调(P<0.05)。敲低m^(6)A识别蛋白YTHDF2和IGF2BP1,对LYN mRNA的表达量无显著影响(P>0.05),而敲低IGF2BP2,LYN的mRNA表达量显著下调(P<0.01),RNA免疫沉淀实验结果显示IGF2BP2与LYN mRNA结合。mRNA半衰期实验结果表明敲低IGF2BP2降低LYN mRNA稳定性。结论敲低METTL3抑制内皮细胞迁移,其机制可能通过IGF2BP2识别并结合LYN mRNA上m^(6)A修饰位点,调控其mRNA稳定性来发挥作用。

喉癌N6-甲基腺嘌呤甲基化修饰差异基因的初步筛查与验证

目的 分析喉癌中N^(6)-甲基腺嘌呤(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)甲基化修饰差异基因表达水平,探讨其在喉癌进展中的作用。方法 采用m^(6)A-mRNA表观转录组芯片检测3对喉癌组织及相应癌旁组织中m^(6)A甲基化修饰差异表达基因,并选择显著差异表达的含有6个跨膜BAX抑制子基序(transmembrane BAX inhibitor motif containing 6,TMBIM6)基因行逆转录实时定量PCR(RT-qPCR)、甲基化RNA免疫沉淀定量PCR(methylated RNA immunoprecipitation-qPCR,MeRIP-qPCR)及免疫组织化验证,最后检测其甲基化位点。结果 在差异表达基因和m^(6)A甲基化基因的联合分析中,共获得135个高甲基化高表达基因,2958个高甲基化低表达基因,129个低甲基化高表达基因,682个低甲基化低表达基因。对显著高表达的TMBIM6基因行RT-qPCR、MeRIP-qPCR和免疫组化验证结果与基因芯片一致,鉴定出TMBIM6基因甲基化位点位于3’非编码区的2222碱基位。结论 TMBIM6基因通过m^(6)A修饰机制在喉癌中发挥癌基因的作用,可望成为喉癌的分子标记物及潜在的治疗靶点。

HDAC6在消化系统原发恶性肿瘤中的研究进展

恶性肿瘤已成为继心血管疾病外全球第二大死亡原因.消化系统恶性肿瘤的发病率和死亡率在我国恶性肿瘤排名中均位居前列.肿瘤的发生发展是一个多因素参与、多阶段的过程,蛋白质的乙酰化和去乙酰化在肿瘤的发生发展中起着重要作用.蛋白质的去乙酰化由组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)调控.目前共发现18个HDACs,其中HDAC6是该家族中研究最广泛的一类亚型.HDAC6已被证实在多种肿瘤组织中呈高表达状态,并与患者临床病理特征密切相关,HDAC6选择性抑制剂可抑制多种肿瘤细胞生长.本文就HDAC6在消化系统原发恶性肿瘤中的作用及潜在应用价值进行作一述评.

m^(6)A修饰对神经干细胞分化的影响

神经干细胞是中枢神经系统中具有自我更新能力并且能够分化产生成熟脑细胞的多潜能细胞,移植神经干细胞治疗神经退行性疾病是一项新兴趋势,已被证实可恢复疾病动物的神经功能。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m^(6)A)发生在RNA分子腺苷酸第六位氮原子上,m^(6)A甲基转移酶(Writers)和去甲基化酶(Erasers)能够可逆性调控RNA分子的m^(6)A甲基化水平,而m^(6)A甲基化结合蛋白(Readers)则可以识别RNA上的m^(6)A修饰,影响RNA的降解、稳定性和翻译等生物学过程。研究表明,m^(6)A修饰在神经系统中含量丰富,并且随着年龄的增长、疾病的进展,其水平发生改变。m^(6)A相关酶表达的差异可引起m^(6)A修饰水平的改变。一些神经相关因子受到m^(6)A修饰的调控,在不改变碱基序列的条件下影响着神经干细胞的分化和神经系统功能的发挥。现将m^(6)A修饰对神经干细胞分化的调控作一综述,并进一步展望m^(6)A修饰对神经系统发育及神经退行性疾病治疗的影响。

m^(6)A甲基化修饰对畜禽生产影响的研究进展

m^(6)A甲基化修饰是RNA修饰中最为普遍的一种,主要通过甲基化相关酶的可逆调节而影响RNA的代谢,如RNA运输、可变剪切、翻译及稳定性。通过对m^(6)A甲基化修饰的分布特征、检测方法优缺点、种类及在畜禽生长发育、生殖、脂肪代谢、炎症反应中的调节作用的综述,为m^(6)A甲基化修饰在畜禽各性状中的研究提供新的见解和思路。

RNA m^(6)A甲基化修饰在肿瘤放疗和辐射损伤修复中的关键作用

N^(6)-甲基腺苷(N^(6)-methyladenosine,m^(6)A)是真核信使RNA(mRNA)中最丰富的表观遗传学修饰。m^(6)A甲基化修饰的发生由m^(6)A甲基转移酶(Writers)催化;通过去甲基化酶(Erasers)去除;此外,m^(6)A甲基化修饰被甲基化识别酶(Readers)识别。m^(6)A甲基化修饰可调节RNA的剪接、翻译和稳定性。m^(6)A甲基化修饰参与细胞活动中多种重要功能基因的生物学调控,重要的是,m^(6)A水平异常变化可影响肿瘤的发生、发展、转移以及复发等过程。电离辐射对m^(6)A水平及m^(6)A甲基化修饰相关酶的水平产生影响。在肿瘤放射治疗过程中,m^(6)A修饰通过影响DNA损伤、肿瘤细胞辐射敏感性等,进而影响放射治疗疗效。此外,电离辐射影响m^(6)A甲基化水平,进而调控辐射损伤修复等过程。本文就RNA的m^(6)A甲基化修饰在肿瘤放疗和辐射损伤修复中作用机制的研究进展进行综述,旨在为临床肿瘤放射增敏剂及放射防护剂的研发提供新的思路。