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近日,安徽醫(yī)科大學徐亞運、柳文強為共同第一作者,陳飛虎教授為唯一通訊作者,在《INT J BIOL MACROMOL》(簡稱IJBM)期刊發(fā)表題為“METTL3 increases ferroptosis resistance to facilitate the tumor-like features of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts through enhancing SLC7A11 mRNA stability in an m6A-IGF2BP2-dependent manner”的科研成果。研究聚焦于類風濕關節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis, RA)滑膜成纖維細胞(Synovial Fibroblasts, SFs)的腫瘤樣特性(tumor-like characteristics),探討了N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine, m6A)修飾在RA發(fā)病機制中的作用,特別是METTL3通過m6A修飾增強SLC7A11 mRNA穩(wěn)定性,進而影響RA滑膜成纖維細胞的增殖、遷移和侵襲能力的分子機制。
標題:METTL3 increases ferroptosis resistance to facilitate the tumor-like features of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts through enhancing SLC7A11 mRNA stability in an m6A-IGF2BP2-dependent manner(METTL3通過m6A-IGF2BP2依賴性方式增強SLC7A11 mRNA穩(wěn)定性,提高鐵死亡抗性,從而促進類風濕關節(jié)炎滑膜成纖維細胞的腫瘤樣特性)
發(fā)表時間:2025年7月5日
發(fā)表期刊:INT J BIOL MACROMOL
影響因子:IF8.5/Q2
技術平臺:MeRIP-seq、RNA-seq(易基因金牌技術)
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.145698
激活的類風濕關節(jié)炎滑膜成纖維細胞(RASFs)表現出腫瘤樣特性,在類風濕關節(jié)炎(RA)的關節(jié)破壞中起著重要作用。m6A作為mRNA上的重要修飾,參與多種生物過程,然而其在RA發(fā)病機制中的具體作用尚未完全明確。本研究旨在探討m6A甲基化對RASFs增殖、遷移和侵襲的作用及其潛在機制。研究結果揭示RA患者滑膜和滑膜成纖維細胞中METTL3表達上調。敲低METTL3可減少RASFs增殖、遷移和侵襲。具體而言,METTL3介導SLC7A11 mRNA的m6A修飾,通過與胰島素樣生長因子2 mRNA結合蛋白2(IGF2BP2)互作以增強其穩(wěn)定性。此外,METTL3敲低加速RASFs中erastin誘導的鐵死亡,并進一步抑制RASFs腫瘤樣特性。通過在膠原誘導性關節(jié)炎(Collagen-Induced Arthritis, CIA)小鼠模型的關節(jié)內注射攜帶shMETTL3的慢病毒實驗顯示出關節(jié)炎嚴重程度減輕和抑制滑膜成纖維細胞侵襲行為??傊?,本研究結果表明,METTL3介導的m6A修飾在RA滑膜增生和侵襲的發(fā)病機制中起著關鍵作用。靶向METTL3治療干預可能為RA的治療提供一種新方法。
示意圖:METTL3介導的SLC7A11 m6A修飾參與RASFs增殖、遷移和侵襲
易小結
本研究通過MeRIP-seq和RNA-seq等組學技術,揭示了METTL3在類風濕關節(jié)炎(RA)滑膜成纖維細胞中的關鍵作用。表觀組學和轉錄組學的整合研究不僅揭示了RA的分子機制,還為未來類似研究提供了新的思路和方法。
易基因提供的表觀基因組技術,如MeRIP-seq,已經在多種疾病研究中得到應用,包括癌癥、心血管疾病和自身免疫性疾病,為深入理解疾病機制和開發(fā)新的治療策略提供了重要支持,在多個領域展現了廣泛的應用前景。易基因提供的表觀基因組學技術,不僅為科研人員提供了全面的解決方案,還推動了表觀遺傳學研究的前沿發(fā)展。
結果圖形
(1)RA患者滑膜和滑膜成纖維細胞中m6A水平及m6A修飾相關蛋白的表達
在RA患者的滑膜組織中,m6A修飾水平顯著高于對照組(圖1A)。與關節(jié)創(chuàng)傷患者相比,RA患者的滑膜中METTL3蛋白水平顯著升高(圖1B-C)。在膠原誘導性關節(jié)炎(CIA)小鼠模型中,研究人員也觀察到滑膜組織中METTL3蛋白水平的上調(圖1D-E)。
為全面了解METTL3在RA中的作用,研究人員還比較了RA患者滑膜成纖維細胞(RASFs)和正?;こ衫w維細胞(NSFs)中METTL3的表達水平。結果顯示,無論是mRNA水平還是蛋白水平,METTL3在RASFs中的表達均顯著高于NSFs(圖1F-H)。此外,RA患者的滑膜中METTL3蛋白水平與紅細胞沉降率(ESR)和C反應蛋白(CRP)水平呈正相關(圖1I-J)。這些結果表明,METTL3在RA的發(fā)病機制中可能存在關鍵作用。
圖1:RA患者滑膜和SFs中METTL3表達增加。
(A) 采用點雜交實驗檢測RA患者和關節(jié)創(chuàng)傷患者滑膜中m6A的水平。
(B-C) 通過免疫組化分析RA患者和健康對照者FLSs中m6A甲基化相關酶的表達。
(D-E) 通過免疫組化分析CIA小鼠和對照小鼠滑膜中METTL3的表達。
(F-H) 通過(F)RT-qPCR和(G和H)免疫熒光分析RASF和NSF中METTL3的表達。
(I) 分析RA患者滑膜中METTL3與ESR的相關性。
(J) 分析RA患者滑膜中METTL3與CRP的相關性。
(2)METTL3敲低抑制RASFs的增殖、遷移和侵襲
通過siRNA技術敲低METTL3后,RASFs的增殖能力顯著降低,如CCK-8和EdU實驗所示(圖2A-C)。此外,METTL3敲低還抑制RASFs的遷移和侵襲能力,通過Transwell實驗和創(chuàng)傷愈合實驗進一步驗證(圖2D-H)。這些結果表明,METTL3在RASFs的腫瘤樣特性中發(fā)揮重要作用。
圖2:METTL3敲低抑制RASFs的增殖、遷移和侵襲。
(A-C)CCK-8和EdU實驗結果,顯示METTL3敲低對RASFs增殖的作用。
(D-F)Transwell實驗結果,顯示METTL3敲低對RASFs遷移和侵襲的作用。
(G-H)傷口愈合實驗結果,顯示METTL3敲低對RASFs遷移能力的作用。
結論和啟示
本研究通過m6A-seq和RNA-seq技術,揭示了METTL3通過m6A修飾調控SLC7A11 mRNA穩(wěn)定性,進而影響RASFs的腫瘤樣特性和鐵死亡的分子機制。這些發(fā)現為RA的治療提供了新的靶點,特別是通過靶向METTL3或其下游靶點SLC7A11和IGF2BP2,可能成為治療RA的新策略。此外,本研究還強調了m6A修飾在自身免疫性疾病中的重要作用,為未來類似研究提供了新的思路和方法。
MeRIP-seq在本研究中的重要作用
本研究MeRIP-seq技術不僅幫助確定了SLC7A11 mRNA上的m6A修飾位點,還揭示了METTL3對SLC7A11 mRNA穩(wěn)定性的調控機制。這一發(fā)現為理解RA的發(fā)病機制提供了新的視角,并為開發(fā)新的治療策略提供了潛在的靶點。未來類似的研究可以利用MeRIP-seq技術深入探索m6A修飾在其他疾病中的作用,特別是在自身免疫性疾病和癌癥中。
參考文獻:
Xu Y, Liu W, Zai Z, Qian X, Hu W, Peng X, Chen F. METTL3 increases ferroptosis resistance to facilitate the tumor-like features of rheumatoid arthritis synovial fibroblasts through enhancing SLC7A11 mRNA stability in an m6A-IGF2BP2-dependent manner. Int J Biol Macromol. 2025 Jul 5:145698. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2025.145698.