tRNA片段的转录后修饰会改变动脉粥样硬化中高密度脂蛋白的功能

《Atherosclerosis》：Post-transcriptional modifications on tRNA fragments confer functional changes to high-density lipoproteins in atherosclerosis.

HDL-sRNA修饰调控巨噬细胞炎症反应及动脉粥样硬化进展。通过LC-MS/MS和ARM-seq发现，ASCD患者HDL中m1A修饰的tDR-ArgACG显著升高，其通过EGR1通路激活TMEM123表达，促进巨噬细胞黏附和炎症因子分泌，且胆固醇外排不是主要机制。

　　在心血管疾病领域，特别是动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）的研究中，科学家们一直在探索脂蛋白的功能与调控机制。传统的观点认为，高密度脂蛋白（HDL）作为一种“好”的脂蛋白，具有抗炎和抗动脉粥样硬化的作用。然而，随着对疾病机制的深入研究，人们逐渐发现HDL在某些情况下可能会失去这些有益特性，甚至表现出促炎和促动脉粥样硬化的特征。这一转变可能与HDL所携带的非编码小RNA（sRNA）及其上的表观转录组修饰有关。

表观转录组修饰是指在RNA分子上发生的化学修饰，这些修饰可以影响RNA的加工、稳定性和功能。例如，m¹A（1-甲基腺苷）是一种常见的修饰，它可能通过改变RNA与受体或RNA结合蛋白的相互作用，从而影响基因表达和免疫反应。最近的研究表明，HDL不仅运输来源于宿主和微生物的sRNA，还可能携带这些sRNA上的修饰。这些修饰在ASCVD患者的HDL中表现出显著的变化，可能对免疫细胞的活动和炎症反应产生重要影响。

为了深入研究这一现象，研究人员从健康个体和ASCVD患者中分离出HDL，并使用多种技术手段分析其sRNA的修饰情况。其中，液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）被用来量化HDL中各种修饰核苷酸的相对水平。结果显示，在ASCVD患者的HDL中，某些修饰的水平显著升高，而其他修饰则有所下降。这表明，随着疾病的进展，HDL所携带的sRNA修饰可能发生变化，从而影响其功能。

此外，研究人员还利用AlkB介导的RNA去甲基化测序（ARM-seq）技术，对HDL中的tRNA衍生小RNA（tDRs）进行了分析。ARM-seq能够去除特定的甲基化修饰，从而更准确地检测到这些sRNA。结果显示，在ASCVD患者的HDL中，某些tDRs的水平显著增加，尤其是携带m¹A修饰的tDR-ArgACG。这些tDRs在健康个体中较少见，但在ASCVD患者中更为丰富，这提示它们可能在疾病过程中发挥重要作用。

为了进一步验证这些tDRs的功能，研究人员将携带m¹A修饰的tDR-ArgACG与重组HDL（rHDL）结合，并在体外对巨噬细胞进行处理。结果显示，这些修饰的tDRs能够显著上调巨噬细胞中的某些基因表达，包括与炎症反应和细胞粘附相关的基因。特别是，TMEM123基因的表达在处理后显著增加，而这一基因此前未被明确关联到HDL-RNA信号传导或动脉粥样硬化过程。这表明，HDL所携带的修饰tDRs可能通过调控TMEM123的表达，影响巨噬细胞的激活和功能。

研究人员还通过实验验证了这些修饰tDRs的作用机制。例如，使用中和性抗m¹A抗体阻断这些修饰后，巨噬细胞的炎症反应和TMEM123的表达均有所减弱。这进一步支持了m¹A修饰在调控HDL功能中的关键作用。此外，通过比较不同递送方式（如直接递送和脂质体递送）的效果，研究人员发现只有通过HDL递送的m¹A-tDR-ArgACG才能显著激活巨噬细胞的炎症反应，这表明HDL在递送这些修饰sRNA方面具有独特的作用。

这些发现不仅揭示了HDL在ASCVD中的新功能，还提出了一个可能的机制：HDL通过携带特定的修饰tDRs，影响巨噬细胞的基因表达和免疫反应，从而在动脉粥样硬化的发展中扮演重要角色。这一机制可能解释了为什么HDL在某些情况下会从抗炎转变为促炎。此外，这些结果也强调了表观转录组修饰在RNA功能调控中的重要性，以及它们在疾病诊断和治疗中的潜在应用。

未来的研究需要进一步探讨这些修饰sRNA在体内的作用，以及它们如何影响动脉粥样硬化的进程。此外，结合多种技术手段，如5′和3′末端改造与AlkB去甲基化，可以更全面地分析HDL相关的sRNA修饰，从而更深入地理解其在疾病中的具体机制。这些研究不仅有助于揭示HDL功能变化的原因，还可能为开发新的治疗方法提供理论依据。