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为探究高糖诱导内皮细胞功能障碍机制，研究人员聚焦 RNA m6A 修饰，发现糖尿病患者及模型中 m6A 水平降低、FTO/ALKBH5 上调。证实 FTO/ALKBH5 通过降低 H19 的 m6A 修饰抑制其表达，调控细胞周期基因。为糖尿病血管并发症提供新靶点。
论文解读
糖尿病作为威胁全球健康的代谢性疾病，其血管并发症如心脑血管病变、肾病等是导致患者失明、残疾甚至死亡的主要原因。而高糖诱导的内皮细胞功能障碍是糖尿病血管并发症的核心机制。尽管 RNA m6A 修饰（N6 - 甲基腺苷，真核生物中最丰富的可逆 RNA 修饰）在多种疾病中发挥重要作用，但在高糖诱导的内皮细胞功能异常中的具体作用及机制尚不明确。为填补这一研究空白，中南大学湘雅医院的研究团队开展了相关研究，其成果发表在《Experimental and Molecular Pathology》，为糖尿病血管并发症的防治提供了新的理论依据和潜在靶点。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：收集 35 例临床样本（16 例 2 型糖尿病患者和 19 例非糖尿病对照）的血液，提取血浆用于 m6A 水平检测及相关基因表达分析；构建链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠模型，检测血糖、m6A 水平及基因表达；培养人脐静脉内皮细胞（HUVECs），通过转染短发夹 RNA（shRNA）沉默 FTO、ALKBH5 或 H19，利用 CCK-8、EdU、Transwell、管形成实验、Dil-Ac-LDL 摄取实验等评估细胞功能；运用 RNA 免疫沉淀（RIP）、染色质免疫沉淀（ChIP）、实时定量 PCR（qPCR）、蛋白质免疫印迹（WB）等技术检测 m6A 修饰、蛋白与 RNA 或 DNA 的相互作用及基因表达。
研究结果
3.1 糖尿病患者及模型中 m6A 水平降低且 FTO/ALKBH5 表达升高
通过检测糖尿病患者血液及 STZ 诱导的糖尿病小鼠模型组织，发现糖尿病组 m6A 水平显著低于对照组，而 m6A 去甲基化酶 FTO 和 ALKBH5 的表达显著升高，甲基转移酶系统（METTL3、METTL14、WTAP）表达无明显变化。
3.2 高糖诱导 HUVECs 内皮功能障碍
不同浓度高糖（5-60 mM）处理 HUVECs 48 小时后，细胞活力、增殖、迁移、管形成能力及内吞功能均随葡萄糖浓度升高而显著下降，凋亡率显著增加，表明高糖可诱导内皮细胞功能障碍，后续实验采用 45 mM 葡萄糖处理。
3.3 沉默 FTO/ALKBH5 可抑制高糖诱导的 m6A 修饰降低及内皮功能障碍
高糖处理 HUVECs 导致 m6A 水平降低，FTO 和 ALKBH5 表达升高。沉默 FTO/ALKBH5 可显著恢复高糖降低的 m6A 水平，并逆转高糖对 HUVECs 活力、增殖、内吞及管形成能力的抑制作用，表明 FTO/ALKBH5 在高糖诱导的内皮功能障碍中起关键作用。
3.4 高糖条件下 HUVECs 中 lncRNA 表达谱分析
通过 lncRNA 微阵列分析，筛选出 462 个差异表达的 lncRNA（fold-change>2，p<0.05），其中 198 个上调，264 个下调，包括 lncRNA H19，提示 lncRNA 可能参与高糖诱导的内皮功能障碍。
3.5 FTO/ALKBH5 通过调控 m6A 修饰抑制 H19 表达
沉默 FTO/ALKBH5 可显著提高 H19 的表达水平，RIP 实验证实 FTO/ALKBH5 直接结合 H19 转录本，m6A RIP-qPCR 显示沉默 FTO/ALKBH5 可增加 H19 的 m6A 修饰水平，且 H19 RNA 稳定性显著提高，表明 FTO/ALKBH5 通过降低 H19 的 m6A 修饰使其稳定性下降，从而抑制 H19 表达。
3.6 沉默 H19 可抑制 shFTO/shALKBH5 对 HUVECs 的保护作用
在高糖条件下，沉默 FTO/ALKBH5 可上调 H19 表达，而同时沉默 H19 则逆转了沉默 FTO/ALKBH5 对 HUVECs 活力、增殖、内吞及管形成能力的保护作用，证实 FTO/ALKBH5 通过 H19 通路调控高糖诱导的内皮功能障碍。
3.7 FTO/H19 通路通过与 EZH2 相互作用影响 H3K27me3 组蛋白修饰调控细胞周期相关基因
沉默 H19 可显著上调 PTEN、p21、p27 等细胞周期相关基因的表达，RIP 和 ChIP 实验表明 H19 与 EZH2 蛋白直接结合，沉默 H19 可减少 EZH2 及 H3K27me3 组蛋白修饰在 PTEN、p21、p27 基因启动子区的富集，且沉默 FTO 可抑制高糖对细胞周期基因的促进作用，而沉默 H19 则抑制沉默 FTO 的作用，揭示 FTO/H19 通路通过调控 EZH2/H3K27me3 通路影响细胞周期基因表达。
研究结论与讨论
本研究首次揭示了 m6A 修饰在高糖诱导的内皮细胞功能障碍中的调控机制。研究发现，在糖尿病患者、STZ 诱导的糖尿病小鼠模型及高糖处理的 HUVECs 中，m6A 水平降低，FTO 和 ALKBH5 表达升高，沉默 FTO/ALKBH5 可通过恢复 m6A 修饰水平上调 lncRNA H19 的表达，进而通过与 EZH2 相互作用减少 H3K27me3 组蛋白修饰在细胞周期相关基因（PTEN、p21、p27）启动子区的富集，逆转高糖诱导的内皮细胞功能障碍。该研究不仅拓展了对糖尿病血管并发症发病机制的认识，还首次提出 FTO/ALKBH5/H19/EZH2/H3K27me3 通路在高糖诱导的内皮细胞功能障碍中的重要作用，为糖尿病及其血管并发症的防治提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点，有望为临床开发针对 m6A 修饰或相关通路的药物提供理论支持。
