WTAP通过YTHDF2依赖性机制调控NCOA4介导的铁死亡在子痫前期中的作用与机制研究

《Clinical Epigenetics》:WTAP regulates NCOA4-mediated ferroptosis via a YTHDF2-dependent mechanism in preeclampsia

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:Clinical Epigenetics 4.4

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  本研究针对子痫前期(PE)发病机制中胎盘功能障碍与氧化应激的关键问题,探讨了WTAP是否通过m6A依赖性调控NCOA4和YTHDF2途径调节滋养细胞铁死亡。研究人员发现PE胎盘中WTAP表达和整体m6A水平降低,机制上WTAP通过促进NCOA4 mRNA的m6A甲基化及其YTHDF2依赖性降解抑制铁死亡。该研究首次揭示WTAP-YTHDF2-NCOA4轴在PE中的调控作用,为靶向铁死亡治疗PE提供新策略。

  
在产科领域,子痫前期(preeclampsia, PE)始终是威胁母婴健康的重大难题。这种妊娠期特有的高血压疾病伴随着胎盘功能障碍和氧化应激,但其具体发病机制尚未完全阐明。近年来,一种新型细胞死亡方式——铁死亡(ferroptosis)逐渐进入研究者视野。其特征是铁依赖性活性氧(ROS)积累和脂质过氧化,与PE的病理特征高度契合。然而,铁死亡在PE中的作用机制,特别是表观遗传调控层面的机制,仍是未解之谜。
在这项发表于《Clinical Epigenetics》的研究中,Li等人将目光投向了m6A RNA甲基化这一关键表观遗传修饰方式。m6A作为最常见的RNA修饰,在细胞增殖、分化和死亡等生物学过程中发挥重要调控作用。WTAP(WT1 associated protein)作为m6A甲基转移酶复合体的核心组分,是m6A甲基化水平的关键调节因子。另一方面,YTHDF2作为m6A"阅读器"蛋白,通过识别m6A位点介导mRNA的稳定性、翻译和降解。而铁死亡的关键调控因子NCOA4(nuclear receptor coactivator 4)则通过介导铁蛋白降解和促进铁释放,在铁代谢平衡中起重要作用。
研究人员通过整合临床样本分析、细胞实验和动物模型,系统探讨了WTAP是否通过m6A/YTHDF2-NCOA4轴调控滋养细胞铁死亡,从而参与PE发病机制。研究团队收集了20例正常妊娠和20例PE患者的胎盘组织,采用HTR-8/SVneo人绒毛外滋养细胞系进行功能实验,并建立PE小鼠模型进行体内验证。主要技术方法包括:qRT-PCR、Western blot、免疫组化用于基因表达检测;CCK-8、Transwell、划痕实验评估细胞功能;流式细胞术分析细胞周期和ROS水平;MeRIP-qPCR和RIP-qPCR分析m6A修饰和蛋白-RNA相互作用;以及ELISA法检测相关生化指标。
研究结果揭示了PE胎盘组织中WTAP表达和整体m6A水平的显著降低。组织病理学分析显示PE胎盘存在绒毛结构破坏、间质水肿、滋养细胞排列紊乱和血管密度减少等缺血性损伤特征。在功能上,WTAP敲低显著抑制滋养细胞增殖和迁移,诱导G1期阻滞,并增强氧化应激;而WTAP过表达则产生相反效应。
机制探索方面,RNA-seq分析发现WTAP敲低导致YTHDF2下调而NCOA4上调,这一现象在PE胎盘组织中得到验证。进一步实验证实,WTAP促进NCOA4 mRNA的m6A甲基化,并通过YTHDF2介导其降解。YTHDF2敲低稳定了NCOA4 mRNA,而WTAP过表达降低NCOA4蛋白和细胞内Fe2+水平,同时上调GPX4和NRF2表达。
功能相互作用研究表明,YTHDF2下调与NCOA4过表达在诱导铁死亡方面具有协同效应。两者单独或联合处理均抑制细胞侵袭和迁移,促进G1期阻滞,增加细胞内Fe2+、MDA和ROS水平,降低GSH/GSSG比值,而下调GPX4和NRF2表达。铁死亡抑制剂Ferrostatin-1(Fer-1)可部分逆转这些效应。
在PE小鼠模型中,YTHDF2敲低或NCOA4过表达降低胎儿体重,增加母体收缩压和蛋白尿水平,同时胎盘组织中Fe2+、ROS和IL-6水平升高,GSH/GSSG比值降低,Gpx4和Nrf2表达受抑制。Fer-1处理可部分改善这些异常表型。
讨论部分强调,本研究首次将WTAP介导的m6A甲基化与铁死亡机制联系起来,阐明其在PE发病中的重要作用。WTAP通过促进YTHDF2依赖性m6A介导的NCOA4降解,维持滋养细胞氧化还原平衡,保护胎盘功能。WTAP缺失导致NCOA4积累,驱动铁死亡,最终导致PE样表型。这一发现不仅深化了对PE发病机制的理解,也为开发靶向WTAP-YTHDF2-NCOA4轴的治疗策略提供了理论依据。
研究的局限性在于主要基于细胞系和动物模型,人体内的效应尚不明确。未来利用PE遗传模型和临床相关干预措施的研究将有助于评估该通路的治疗潜力。总体而言,该研究确立了WTAP-YTHDF2-NCOA4通路作为PE的潜在治疗靶点,为这一严重妊娠并发症的防治提供了新思路。
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