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为探究 N6- 甲基腺苷（m6A）修饰相关酶 METTL3 在代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）中的作用，研究人员构建 MASLD 小鼠模型和 METTL3 过表达细胞模型，经多组学分析发现，METTL3 通过 m6A 修饰调控糖酵解途径，影响疾病发展，为治疗提供新靶点。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD），曾经被称为非酒精性脂肪肝病（NAFLD），随着人们对它的认识不断加深，在 2023 年由众多国际肝病专家提议更名。这种疾病涵盖了从代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASL）到代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）的一系列肝脏疾病状态。据统计，大量成人和儿童受其困扰，且部分患者会逐渐发展为肝硬化甚至肝癌，给全球健康带来沉重负担。目前，针对 MASLD 的治疗药物尚未获批，深入了解其发病机制迫在眉睫。
N6- 甲基腺苷（m6A）RNA 修饰在多种生物过程和代谢相关疾病中发挥着重要作用，在 MASLD 的研究中也备受关注。已有研究发现，MASLD 患者与健康人肝脏组织的 m6A 修饰存在差异，且在小鼠模型中也观察到相关基因的 m6A 修饰变化。然而，m6A 甲基转移酶 METTL3 在 MASLD 中的具体作用及机制仍不明确。
为了填补这一空白，首都儿科研究所的研究人员开展了相关研究。他们通过构建 MASLD 小鼠模型和 METTL3 稳定过表达的 AML12 细胞模型，运用转录组学、蛋白质组学等技术进行多组学分析，旨在揭示 METTL3 在 MASLD 中的作用机制。研究结果发表在《BMC Genomics》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先构建动物模型，将 8 周龄雄性 C57BL/6J 小鼠分为高脂饮食（HFD）组和标准饮食对照组，HFD 喂养 12 周建立 MASLD 小鼠模型；细胞实验方面，构建过表达 METTL3 的 AML12 细胞系。之后对小鼠肝脏组织和细胞进行转录组测序、蛋白质组学分析（包括液相色谱 - 串联质谱分析），并利用生物信息学方法进行差异表达分析、GO 和 KEGG 富集分析，还通过蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）分析筛选关键基因。
研究结果如下：
- METTL3 在 MASLD 中的表达变化：通过构建 MASLD 小鼠模型，经 H&E 染色、油红 O 染色和天狼星红染色证实模型成功建立。在此模型中，METTL3 表达显著增加，且在细胞核中表达升高。
- MASLD 对肝脏转录组和蛋白质组的影响：转录组测序分析显示，MASLD 小鼠肝脏组织中有 386 个差异表达基因（DEGs），GO 和 KEGG 富集分析表明这些基因主要参与代谢过程、生物调节和生物节律等。蛋白质组分析发现 937 个差异表达蛋白质（DEPs），涉及多种代谢和细胞功能相关的途径。对比转录组和蛋白质组数据，发现仅有 56 个基因在两者水平上变化一致，848 个基因在转录组无变化但蛋白质组有显著改变，提示存在广泛的转录后和翻译后修饰。
- METTL3 过表达对肝脏蛋白质组的影响：建立稳定过表达 METTL3 的 AML12 细胞系，蛋白质组分析发现 2397 个 DEPs。GO 和 KEGG 富集分析显示，这些蛋白主要参与糖代谢、能量代谢等过程。
- METTL3 在 MASLD 中调控的关键蛋白和通路：整合 MASLD 小鼠模型和 METTL3 过表达细胞系的蛋白质组数据，发现 84 个共同上调和 111 个共同下调的蛋白。GO 和 KEGG 富集分析表明，这些蛋白涉及核苷酸代谢、糖代谢、脂质代谢等多个过程。进一步分析发现，METTL3 诱导的 m6A 修饰影响的 KEGG 通路包括糖代谢相关途径，如糖酵解 / 糖异生、半乳糖代谢等。
- 核心节点蛋白的确定：通过 PPI 网络分析，确定了 11 个核心节点蛋白，其中 GAPDH 和 TPI1 在调控 MASLD 相关生物过程中可能起关键作用。在动物和细胞模型中验证发现，这两个基因的蛋白质水平在 METTL3 过表达或 MASLD 状态下显著增加，而 mRNA 水平在动物模型中无明显差异，在细胞模型中除 ENO1 外变化趋势相似。
研究结论表明，在 MASLD 发生过程中，METTL3 通过 m6A 修饰调控糖酵解途径，影响 GAPDH 和 TPI1 等关键基因的表达和活性，进而影响疾病的发生和发展。这一发现拓展了人们对 MASLD 发病机制的理解，为寻找潜在的治疗靶点和开发新药物提供了有力依据。研究还预测了一些可能用于治疗 MASLD 的小分子药物，为后续药物研发提供了方向。然而，研究也存在一定局限性，例如细胞模型和动物模型的差异可能影响结果的普适性，METTL3 与其他相关因素的相互作用还需进一步研究。尽管如此，该研究仍然为 MASLD 的研究开辟了新的方向，有望推动相关领域的进一步发展。
