综述：程序性细胞死亡中的表观转录组修饰更新：机制性见解及其对肝脏疾病的影响

本综述系统探讨了表观转录组修饰（如m6A、m5C、ac4C等）通过调控程序性细胞死亡（PCD）（包括铁死亡、铜死亡、凋亡等）在肝脏疾病（如MASLD、HCC、肝纤维化等）中的关键作用。文章详细解析了RNA修饰酶（如METTL3、FTO、NAT10等）的动态调控网络，并总结了靶向这些修饰的临床前药物（如Entacapone、Remodelin等），为肝脏疾病的精准治疗提供了新策略。

　　

分子机制篇：RNA化学修饰的调控网络

表观转录组修饰是指RNA分子上发生的动态可逆化学修饰，包括N6-甲基腺苷（m⁶A）、5-甲基胞嘧啶（m⁵C）、N4-乙酰胞苷（ac⁴C）、假尿苷化（Ψ）和腺苷-to-肌苷（A-to-I）编辑等。这些修饰通过"写入器（writer）"、"擦除器（eraser）"和"读取器（reader）"三类蛋白质精密调控RNA的代谢命运，影响其稳定性、剪接效率、核质定位及翻译活性，从而成为基因表达调控的核心层面对。

在m⁶A修饰中，METTL3-METTL14复合物作为核心甲基转移酶，以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）为甲基供体催化修饰发生；而去甲基酶FTO和ALKBH5则介导氧化去甲基化反应。YTHDF家族蛋白（如YTHDF2促进mRNA降解，YTHDF1增强翻译）和IGF2BPs（如IGF2BP3稳定靶标RNA）作为读取器执行功能输出。m⁵C修饰则由NSUN家族酶（如NSUN2）催化，被ALYREF等读取器识别；ac⁴C修饰唯一已知的写入器是NAT10，它依赖乙酰-CoA供能完成乙酰化；假尿苷化由假尿苷合酶（PUS）或H/ACA snoRNP复合物（含DKC1）催化；A-to-I编辑则由ADAR家族蛋白（如ADAR1）通过脱氨作用实现。

这些修饰的异常与多种疾病密切相关。例如，METTL3介导的m⁶A修饰可通过稳定FAS mRNA促进肝细胞脂质积累与凋亡；FTO去甲基化SLC7A11 mRNA会削弱细胞抗氧化能力，加剧铁死亡；NAT10催化的ac⁴C修饰能增强HMGB2 mRNA翻译，抑制肝癌细胞凋亡。

程序性细胞死亡的修饰调控机制

铁死亡（Ferroptosis）

铁死亡是铁依赖性的脂质过氧化驱动的新型细胞死亡方式，其特征是谷胱甘肽（GSH）耗竭、GPX4活性抑制及脂质ROS累积。m⁶A修饰在此过程中扮演双重角色：METTL3通过YTHDC1依赖途径稳定ACSL4 mRNA促进铁死亡，却同时增强GPX4翻译抑制铁死亡；METTL14通过IGF2BP2增加SAT1和ACSL4的m⁶A修饰促进铁死亡，但又能通过稳定lncRNA TUG1激活NRF2通路抑制铁死亡。FTO通过去甲基化激活P21/NRF2/SLC7A11轴抗铁死亡，而ALKBH5通过去甲基化稳定ACSL4 mRNA促铁死亡。读者蛋白YTHDF1通过稳定PD-L1 mRNA帮助肿瘤免疫逃逸，间接抑制CD8⁺ T细胞介导的铁死亡；YTHDF2则通过识别m⁶A修饰的GCH1 mRNA促进具有抗氧化作用的BH4合成，诱导心肌铁死亡。

m⁵C修饰也参与铁死亡调控：NSUN2通过m⁵C修饰稳定SLC7A11和Gpx4 mRNA，增强细胞对铁死亡的抵抗；YBX1通过识别m⁵C修饰的SLC7A11和G6PD mRNA，并与ELAVL1结合增强其稳定性，抑制铁死亡。ac⁴C修饰方面，NAT10通过乙酰化修饰稳定FSP1和SLC7A11 mRNA，抑制铁死亡；而A-to-I编辑酶ADAR1缺失会通过miR-335-5p/Sp1/GPX4轴或FAK/AKT信号轴促进铁死亡。

铜死亡（Cuproptosis）

铜死亡是铜离子过载诱发的线粒体代谢紊乱性死亡，关键分子包括FDX1、DLAT和脂酰化修饰。m⁶A修饰参与其调控：METTL16在铜应激下发生K229乳酸化修饰，甲基化活性增强，促进FDX1 mRNA转录与表达，诱导铜死亡；YTHDF1通过结合FDX1 mRNA增强其稳定性，提高胶质瘤细胞对铜死亡的敏感性；而YTHDF2通过促进铜死亡相关基因LIPT1 mRNA降解，抑制膀胱癌细胞的铜死亡。

m⁵C修饰中，NSUN5通过m⁵C修饰稳定GLS mRNA，增强GLS蛋白积累，抑制铜死亡并促进胆管癌进展。ac⁴C、假尿苷化和A-to-I编辑在铜死亡中的直接作用尚不明确，但推测可能通过调控铜代谢相关基因间接影响铜死亡进程。

双硫死亡（Disulfidptosis）

双硫死亡是2023年新发现的细胞死亡形式，由二硫键异常累积导致细胞骨架塌陷引发，其特征是细胞收缩、F-肌动蛋白紊乱和膜结构破坏，且不能被经典细胞死亡抑制剂阻断。FTO抑制剂甲氯芬酸（MA）处理可恢复细胞内m⁶A水平，上调SLC7A11表达，诱发双硫死亡典型特征。ACTN4作为双硫死亡相关基因，其表达与20个m⁶A相关基因显著相关，IncRNAs（如GATA3-AS1）与m⁶A、m¹A、m⁵C修饰基因的多样关联提示表观转录调控与双硫死亡存在密切联系。

凋亡（Apoptosis）

凋亡是caspase介导的程序性死亡，含线粒体内在途径和死亡受体外在途径。m⁶A修饰可双向调控凋亡：METTL3通过增强Bcl-2 mRNA翻译抑制乳腺癌细胞凋亡，或通过m⁶A修饰HDGF mRNA并被IGF2BP3识别稳定，激活糖代谢抑制胃癌细胞凋亡；METTL14通过稳定Nfkbia mRNA抑制NF-κB信号促进肠上皮细胞凋亡，或通过降低α-klotho mRNA稳定性促进糖尿病肾病细胞凋亡。FTO通过去甲基化促进BNIP3 mRNA降解，抑制乳腺癌细胞凋亡；YTHDF1缺失则通过抑制MFG-E8/FAK-STAT3轴加剧肝细胞凋亡。

m⁵C修饰中，NSUN2通过m⁵C修饰维持TREX2 mRNA稳定性，抑制cGAS/STING通路激活和凋亡；NSUN5则通过激活p53信号促进透明细胞肾细胞癌凋亡。ac⁴C写入器NAT10作为p53共激活因子，通过乙酰化p53 K120和抑制Mdm2泛素化促进凋亡；但其催化KIF23 mRNA的ac⁴C修饰可激活Wnt/β-catenin信号，上调Bcl-xL和Survivin表达抑制结直肠癌细胞凋亡。

假尿苷化修饰中，PUS1敲低可通过抑制mTOR和MYC信号诱导肝癌细胞凋亡；PUS7通过激活PI3K/Akt/mTOR信号抑制caspase-9激活，抵抗结直肠癌细胞凋亡；DKC1下调则通过引发端粒危机诱导肺癌细胞衰老与凋亡。A-to-I编辑中，ADAR1通过编辑Alu元件阻止ZBP1-MAVS轴激活抑制凋亡；ADAR2通过编辑IGFBP7 mRNA保护其免受matriptase水解，抑制IGF1R/Akt信号诱导食管鳞癌凋亡。

焦亡（Pyroptosis）

焦亡是Gasdermin家族蛋白介导的炎症性坏死，特征为细胞肿胀、膜孔形成及IL-1β/IL-18释放。m⁶A修饰调控焦亡关键分子NLRP3：METTL3通过IGF2BP3依赖途径稳定NLRP3 mRNA促进巨噬细胞焦亡；METTL14通过增强TINCR稳定性促进NLRP3表达加剧糖尿病心肌病焦亡；WTAP通过m⁶A修饰上调NLRP3表达促进糖尿病肾病焦亡；IGF2BP1通过稳定E2F1 mRNA促进MIF转录激活NLRP3炎性体触发焦亡。相反，YTHDF1通过促进WWP1翻译泛素化降解NLRP3抑制焦亡；FTO通过调节MEG3稳定性促进NLRP3/caspase-1/GSDMD轴激活神经元焦亡。

ac⁴C修饰中，NAT10通过乙酰化ULK1 mRNA抑制STING-IRF3信号缓解脓毒症焦亡，但乙酰化NLRP3 mRNA则促进重症急性胰腺炎焦亡。A-to-I编辑酶ADAR1下调可通过miR-21/A20轴激活NLRP3促进焦亡；ADAR3则直接靶向抑制NLRP3表达减轻神经病理性疼痛中的神经元焦亡。m⁵C和假尿苷化在焦亡中的直接证据尚缺，但推测可能通过调控炎性RNA功能间接影响焦亡。

肝脏疾病中的修饰与死亡交叉对话

代谢相关脂肪肝病（MASLD）

MASLD曾称非酒精性脂肪肝病，以肝细胞脂肪变性为特征，可进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）、肝纤维化甚至肝细胞癌（HCC）。m⁶A修饰调控MASLD中多种PCD：METTL3通过m⁶A修饰稳定FAS mRNA促进肝细胞凋亡和脂质沉积；FTO通过去甲基化降低SLC7A11 mRNA稳定性，削弱抗氧化能力促进铁死亡；YTHDF2通过降解GPX4和SLC7A11 mRNA促进铁死亡加剧肝损伤，而ZHX2可通过抑制YTHDF2转录逆转此过程。

病毒性肝炎（Viral Hepatitis）

乙型肝炎病毒（HBV）感染中，METTL3通过m⁶A修饰促进miR-146a-5p成熟，增强HBV复制并加剧肝细胞凋亡；宿主NSUN2催化的HBV mRNA m⁵C修饰既促进病毒RNA核输出和HBx蛋白翻译，又抑制RIG-I识别病毒RNA阻断IFN-β产生，可能抑制免疫介导的PCD利于病毒持久感染。

酒精性肝病（ALD）

酒精性脂肪性肝炎（ASH）中，METTL3通过m⁶A修饰pri-miR-34a促进miR-34a-5p生成，抑制SIRT1表达激活Kupffer细胞焦亡；酒精可诱导STUB1介导的METTL3泛素化降解，降低m⁶A水平，减弱YTHDF2对ATF3 mRNA的降解，上调ATF3表达加剧肝脂肪变性和炎症因子释放，驱动ASH进展。

肝纤维化（Hepatic Fibrosis）

肝星状细胞（HSCs）活化是肝纤维化的核心事件。METTL3通过m⁶A修饰上调MALAT1，促进USP8 mRNA降解增强TAK1稳定性，激活巨噬细胞焦亡和HSCs活化；m⁶A修饰（METTL4上调和FTO下调）通过YTHDF1识别稳定BECN1 mRNA激活自噬，诱导HSCs铁死亡；YTHDF2通过m⁶A依赖方式增强ACSL4表达促进HSCs铁死亡；IGF2BP3缺失则通过m⁶A修饰抑制Jag1/Notch/Hes1轴下调GPX4表达，促进HSCs铁死亡缓解纤维化。

肝细胞癌（HCC）

m⁶A修饰调控HCC细胞死亡抵抗：METTL3通过YTHDF2依赖途径降解抑癌基因SOCS2 mRNA抑制凋亡；FTO通过去甲基化增强PKM2 mRNA翻译促进糖酵解和凋亡抵抗；WTAP通过m⁶A修饰促进ATG5 mRNA翻译激活自噬依赖性铁死亡。m⁵C修饰中，NSUN2/YBX1通过m⁵C修饰增强RNF115 mRNA翻译，RNF115泛素化线粒体蛋白DHODH抑制其自噬降解，维持线粒体功能抵抗铁死亡；ac⁴C修饰中，NAT10/eEF2通过ac⁴C修饰增强HMGB2 mRNA翻译，抑制线粒体凋亡通路促进HCC进展。

靶向修饰的治疗策略与临床前景

针对表观转录组修饰的开发药物已展现出治疗潜力。FTO抑制剂Entacapone通过抑制FTO活性降低SREBF1和ChREBP mRNA稳定性，改善MASLD肝脂肪变性；Arbutin通过抑制FTO增强SLC7A11 m⁶A修饰抑制铁死亡；CS2通过增加GPNMB mRNA m⁶A修饰促进其降解，增强HCC对免疫检查点抑制剂和索拉非尼敏感性；MA及其衍生物FB23-2、Dac51可选择性抑制FTO，诱导白血病细胞分化或增强抗肿瘤免疫。

ALKBH5抑制剂MV1035和20m能有效抑制ALKBH5去甲基酶活性，升高细胞m⁶A水平；METTL3抑制剂STM2457通过抑制胆固醇合成基因表达抑制MASLD-HCC生长，并增强CD8⁺ T细胞抗肿瘤免疫；STC-15通过下调BCL-2表达与venetoclax协同治疗急性髓系白血病（AML）。

读者蛋白抑制剂如丹参酸（SAC）通过抑制YTHDF1结合m⁶A修饰mRNA发挥抗炎作用；CWI1-2通过竞争性抑制IGF2BP2与RNA结合，诱导AML细胞分化凋亡。

m⁵C靶向药物SU056通过破坏YBX1与m⁵C修饰的RNF115 mRNA结合，增强HCC细胞铁死亡敏感性；MALAT1-IN1通过消除MALAT1 m⁵C修饰 destabilize其转录，下调SLC7A11表达增强铁死亡敏感性。

ac⁴C抑制剂Remodelin通过抑制NAT10乙酰转移酶活性，减少ac⁴C修饰抑制膀胱癌细胞增殖；组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂panobinostat能抑制NAT10活性，降低HMGB2蛋白合成抑制HCC生长。

假尿苷化抑制剂pyrazofurin通过抑制DKC1的PUS活性降低Ψ水平，抑制结直肠癌细胞增殖，与trametinib联用具有协同效应。

A-to-I编辑抑制剂8-氮杂腺苷（8-azaadenosine）通过抑制ADAR1活性降低甲状腺癌细胞侵袭性。

这些药物虽多处于临床前研究阶段，但已显示出调控RNA修饰-PCD轴的治疗潜力，为肝脏疾病及其他相关疾病的精准治疗开辟了新途径。