N4-乙酰胞苷修饰的LncRNA GFOD1-AS1通过稳定DNMT1蛋白加剧糖尿病足溃疡微血管内皮细胞功能障碍

糖尿病足溃疡（DFU）因高糖（HG）诱导的人真皮微血管内皮细胞（HMEC-1）功能障碍而难以愈合。中南大学湘雅三医院团队发现，NAT10介导的ac4C修饰上调LncRNA GFOD1-AS1，通过阻断DNMT1蛋白的泛素化降解增强其稳定性，从而加剧HG诱导的血管功能障碍。该研究揭示了NAT10/GFOD1-AS1/DNMT1轴在DFU中的关键作用，为靶向治疗提供新策略。

　　

糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病患者因长期高血糖导致外周血管和神经病变引发的严重并发症，其高复发率、截肢率和死亡率使其成为全球公共卫生挑战。尽管现有治疗手段如清创和生长因子应用有所进展，但伤口愈合障碍仍是临床难题。研究表明，高糖（HG）环境会损害人真皮微血管内皮细胞功能，阻碍血管生成，但具体机制尚未阐明。中南大学湘雅三医院的研究团队通过整合生物信息学分析与实验验证，揭示了RNA表观遗传修饰在DFU中的关键作用，相关成果发表于《Functional》。

研究团队首先通过GSE80178数据集筛选出DFU溃疡边缘组织中显著上调的LncRNA GFOD1-AS1，并证实其表达受NAT10介导的ac4C修饰调控。利用临床样本和HG处理的HMEC-1细胞模型，结合acRIP-qPCR（乙酰化RNA免疫沉淀）、RNA稳定性实验和功能挽救实验，发现GFOD1-AS1通过直接结合DNMT1抑制其泛素化降解，从而稳定DNMT1蛋白表达。关键实验技术包括：差异表达分析（GEO数据库）、RNA-蛋白互作预测（catRAPID/RPISeq）、泛素化检测（Co-IP）及血管功能评估（EdU、划痕和成管实验）。

研究结果

1. NAT10介导的ac4C修饰驱动GFOD1-AS1异常上调
   通过溃疡边缘组织RNA测序发现GFOD1-AS1在DFU中显著高表达，且其ac4C修饰水平与表达量正相关。NAT10敲除或催化失活突变体（G641E）可降低GFOD1-AS1稳定性，证实ac4C修饰是其上调的关键机制。

2. GFOD1-AS1敲除改善HG诱导的内皮功能障碍
   功能实验显示，GFOD1-AS1敲除逆转了HG对HMEC-1增殖、迁移和成管能力的抑制，并上调血管生成标记物（VEGF、HIF-1α和CD31）表达。

3. GFOD1-AS1/DNMT1互作阻断泛素化降解
   RNA pull-down和RIP-qPCR证实GFOD1-AS1直接结合DNMT1（1172-1248nt区域）。敲除GFOD1-AS1促进DNMT1经泛素-蛋白酶体途径降解，而MG132（蛋白酶体抑制剂）可阻断此效应。

4. DNMT1过表达抵消GFOD1-AS1敲除的保护作用
   回补实验表明，DNMT1过表达重新抑制内皮功能，验证了DNMT1是GFOD1-AS1的下游效应分子。

结论与意义
该研究首次阐明ac4C修饰通过稳定LncRNA GFOD1-AS1加剧DFU微血管功能障碍的分子机制，提出NAT10/GFOD1-AS1/DNMT1轴作为潜在治疗靶点。创新性在于揭示了RNA修饰与表观遗传调控（DNMT1）的交叉对话在糖尿病血管并发症中的作用，为开发靶向ac4C或LncRNA的DFU疗法提供了理论依据。未来需进一步探索GFOD1-AS1如何竞争性抑制E3泛素连接酶与DNMT1的结合，以及该通路在其它糖尿病血管病变中的普适性。