METTL3通过调控MafA表达促进人羊膜上皮干细胞向胰岛素生成细胞分化的机制研究

本研究针对糖尿病细胞治疗中β细胞生成不成熟的难题，探索了METTL3（甲基转移酶样蛋白3）在调控人羊膜上皮干细胞（hAESCs）向胰岛素生成细胞（IPCs）分化中的作用。通过抑制（STM2457）和过表达（METTL3-OE）实验结合m6A甲基化分析，发现METTL3通过m6A依赖途径上调β细胞关键标志物MafA表达，显著提升IPCs的葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）能力。该研究为糖尿病干细胞治疗提供了新靶点，发表于《BBA-Molecular Basis of Disease》。

　　

糖尿病是全球健康重大挑战，其核心病理是胰岛β细胞功能衰竭或胰岛素抵抗。尽管胰岛移植和胰岛素替代疗法有所进展，但供体短缺和免疫排斥问题仍未解决。干细胞分化技术为β细胞再生带来希望，但现有方法生成的胰岛素生成细胞（IPCs）常存在功能不成熟的问题。人羊膜上皮干细胞（hAESCs）因其多能性、低免疫原性和无伦理争议等优势成为理想候选，但其分化效率调控机制尚不明确。

南昌大学第二附属医院的研究团队发现，RNA甲基转移酶METTL3在胰腺发育中起关键作用，但其在hAESCs向IPCs分化中的调控机制未见报道。该团队在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》发表的研究揭示，METTL3通过m⁶A（N⁶-甲基腺苷）甲基化修饰调控转录因子MafA表达，从而促进hAESCs向功能性IPCs分化。这一发现为优化糖尿病干细胞治疗策略提供了新靶点。

研究采用胎盘来源的hAESCs（经伦理审批），通过三步分化法诱导IPCs生成。关键技术包括：甲基化RNA免疫沉淀（MeRIP）-qPCR分析m⁶A修饰；METTL3抑制剂（STM2457）和过表达（METTL3-OE）干预；葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）功能检测；链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠模型验证治疗潜力。

研究结果
hAESCs的分离与表征
分离的细胞呈现典型上皮样形态，高表达干细胞标志物TRA-1-60和上皮标志物CK18，且具有多胚层分化潜能，证实其为优质hAESCs来源。

METTL3在IPC分化中的动态变化
分化过程中METTL3及其下游m⁶A阅读蛋白IGF2BP2表达显著上调，提示m⁶A甲基化可能参与分化调控。

METTL3功能干预实验
METTL3-OE组β细胞成熟标志物（胰岛素、PDX1、NKX6.1）表达量较野生型（WT）提高2-3倍，GSIS反应增强40%；而STM2457抑制组则出现标志物表达下降和胰岛素分泌缺陷。

分子机制解析
MeRIP-qPCR证实METTL3通过增加MafA mRNA的m⁶A修饰增强其稳定性，且IGF2BP2介导了这一过程。

动物模型验证
移植METTL3-OE IPCs的糖尿病小鼠空腹血糖较对照组降低35%，胰岛结构修复显著。

结论与意义
该研究首次阐明METTL3-m⁶A-MafA轴在hAESCs向IPCs分化中的核心作用：METTL3通过m⁶A依赖性机制上调MafA表达，促进β细胞功能相关基因激活，最终获得具有葡萄糖响应能力的成熟IPCs。这不仅为理解RNA表观遗传修饰在细胞命运决定中的作用提供新视角，更开辟了通过靶向METTL3优化干细胞治疗糖尿病的新途径。研究者Yunfei Luo等强调，相较于胚胎干细胞，hAESCs来源的IPCs兼具安全性和有效性，结合METTL3调控策略有望突破当前β细胞再生疗法的瓶颈。