IGF2BP3 介导的 m6A 修饰调控类风湿关节炎关节损伤机制新发现:潜在治疗靶点的探索

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:Bone Research 14.3

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  类风湿关节炎(RA)病因不明,严重影响患者生活。研究人员聚焦于 N6- 甲基腺苷(m6A)修饰,探究其对 RA 发展的影响。发现 IGF2BP3 通过调节 RASGRF1 mRNA 稳定性促进关节损伤,为 RA 治疗提供潜在策略。

  类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人困扰的慢性全身性疾病,它就像一个隐藏在身体里的 “破坏者”,主要以炎性滑膜炎为特征,悄无声息地侵蚀着人们的关节。目前,RA 的病因依旧是个未解之谜,这给治疗带来了极大的困难。而且,它常常伴随着关节畸形和功能丧失,让患者承受着身体和精神的双重折磨。在 RA 的发病过程中,成纤维样滑膜细胞(Fibroblast-like Synoviocytes,FLS)的增殖和巨噬细胞的炎症激活起着关键作用,但 RAS 信号通路在其中的调控机制却鲜为人知。同时,虽然已有研究表明 N6- 甲基腺苷(m6A)修饰与 RA 相关,可其具体作用机制还不清楚,缺乏全面的数据来明确 m6A 修饰蛋白在 RA 滑膜增殖和关节破坏中的作用。
为了揭开这些谜团,中国医学科学院北京协和医学院中日友好临床医学院、中日友好医院临床医学研究所等机构的研究人员展开了深入研究。他们发现 IGF2BP3 在 RA 进展中扮演着重要角色,通过靶向抑制 IGF2BP3,能够减少细胞增殖和炎症激活,从而限制 RA 的发展,这为 RA 的治疗提供了新的潜在策略,相关研究成果发表在《Bone Research》上。

研究人员在开展研究时,采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,从 RA 患者滑膜组织中分离 FLS,对 RAW264.7 和 THP-1 细胞进行培养,并通过转染技术沉默或过表达相关基因。在样本分析上,收集了 RA 患者、骨关节炎(Osteoarthritis,OA)患者和正常对照的滑膜组织,运用实时定量 PCR(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)等技术检测基因和蛋白表达水平。还借助 RNA 免疫沉淀(RIP)和甲基化 RNA 免疫沉淀测序(MeRIP-seq)确定相关蛋白与 mRNA 的结合及 m6A 修饰位点。此外,构建了胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠模型和 K/BxN 关节炎小鼠模型进行动物实验研究。

下面来具体看看研究结果:

  • IGF2BP3 表达上调与 RA 炎症相关:研究人员检测发现,RA 患者外周血单个核细胞(PBMCs)和滑膜组织中的 m6A 水平显著升高,IGF2BP3 在 RA 滑膜组织中表达上调,且与巨噬细胞浸润、滑膜细胞增殖以及炎症标志物水平密切相关。通过对 GEO 数据库分析进一步证实,IGF2BP3 与 RA 进展标志物呈正相关。
  • IGF2BP3 对 RA-FLS 的影响:在 RA-FLS 中沉默 IGF2BP3 后,研究发现其能抑制细胞增殖、迁移、侵袭,减少炎症细胞因子释放,促进细胞凋亡和自噬。基因集富集分析(GSEA)显示,IGF2BP3 参与炎症反应、TNF-α 信号等多种信号通路。相反,过表达 IGF2BP3 则产生相反的效果。
  • IGF2BP3 参与 M1 巨噬细胞极化:在 RAW264.7 细胞中沉默 IGF2BP3,能降低炎症细胞因子分泌,减少 M1 巨噬细胞比例和活性氧(ROS)生成,促进自噬。而过表达 IGF2BP3 则抑制自噬,促进炎症。这表明 IGF2BP3 通过抑制自噬增加 ROS 比例,进而促进巨噬细胞炎症反应。
  • IGF2BP3 与 RASGRF1 的关系:通过 MeRIP-seq 和 IGF2BP3-RIP-seq 分析,研究人员发现 RASGRF1 是 IGF2BP3 的下游靶基因,IGF2BP3 能识别 RASGRF1 mRNA 的 m6A 甲基化位点,增强其稳定性和表达。
  • RASGRF1 的作用及机制:RASGRF1 在 RA 患者和 CIA 大鼠滑膜组织中高表达,与 M1 巨噬细胞标志物共定位。沉默 RASGRF1 抑制 RA-FLS 增殖、迁移,促进凋亡和自噬,降低炎症细胞因子表达;在巨噬细胞中,沉默 RASGRF1 减少 M1 巨噬细胞比例和 ROS 生成。机制研究表明,RASGRF1 通过激活 mTORC1 调节细胞功能。
  • RASGRF1 对 IGF2BP3 功能的影响:在 RA-FLS 和巨噬细胞中,过表达 IGF2BP3 促进细胞增殖、炎症激活等,这些作用能被 siRASGRF1 部分抵消。同时,使用 mTORC1 抑制剂雷帕霉素(RAPA)处理后,也能逆转 IGF2BP3 的相关作用,说明 RASGRF1 介导的 mTORC1 激活在 IGF2BP3 促进 RA-FLS 增殖和 M1 巨噬细胞极化中起关键作用。
  • IGF2BP3 基因敲除改善 RA 症状:构建 IGF2BP3 基因敲除(KO)小鼠并建立关节炎模型,结果显示,IGF2BP3-KO 关节炎小鼠的关节炎评分、脚踝厚度降低,关节肿胀和骨破坏减轻,炎症细胞因子水平下降,M1 巨噬细胞比例减少,RASGRF1 和相关炎症蛋白表达降低,表明 IGF2BP3 基因敲除可缓解 RA 进展。

研究结论和讨论部分指出,RASGRF1 在 RA 进展中具有重要调节作用,IGF2BP3 通过调节 RASGRF1 mRNA 稳定性,激活 RAS 通路和 mTORC1,促进滑膜细胞增殖和炎症激活,加重 RA 关节损伤。该研究从表观遗传学角度揭示了 RASGRF1 在 RA 中的作用,为理解 RNA 甲基化在 RA 中的调控作用提供了新视角。然而,目前还需要进一步寻找靶向 IGF2BP3 的小分子,以提高该研究的临床应用价值。总体而言,该研究为 RA 的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据,有望推动 RA 治疗领域的新发展。

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