NSUN2通过甲基化CHI3L1 mRNA促进PM2.5 诱导的上皮-间质转化:肺纤维化表观遗传新机制

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Journal of Hazardous Materials 12.2

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  本研究揭示了PM2.5 通过NSUN2介导的CHI3L1 mRNA m5 C甲基化驱动肺纤维化的新机制。研究人员发现NSUN2催化CHI3L1 3'UTR区甲基化,依赖ALYREF促进mRNA核质转运,激活ERK/AKT通路诱导上皮-间质转化(EMT)。该发现为环境污染物致肺纤维化提供了精准治疗靶点,发表于《Journal of Hazardous Materials》。

  

空气污染与肺纤维化的表观遗传密码
细颗粒物PM2.5
已成为城市呼吸健康的隐形杀手,其诱发肺纤维化的机制却仍是未解之谜。当肺泡上皮细胞经历上皮-间质转化(EMT)——这种类似细胞"身份转换"的过程时,它们会分泌过量胶原蛋白,最终导致肺部形成致命"疤痕"。中国科学院团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究,首次破解了PM2.5
通过RNA甲基化调控EMT的表观遗传密码。

研究团队采用北京采集的PM2.5
样本,通过小鼠肺纤维化模型和肺泡上皮MLE-12细胞系,结合m5
C-RIP-seq(RNA甲基化测序)、CRISPR/Cas9基因编辑、RNA核质分离等技术展开研究。关键发现包括:

PM2.5
诱导NSUN2表达促进MLE-12细胞EMT

实验显示PM2.5
以剂量依赖性方式降低细胞活力,并显著上调EMT标志物(N-cadherin、vimentin)表达。NSUN2敲除可逆转PM2.5
诱导的E-cadherin减少和纤维化相关基因(α-SMA、胶原蛋白I)表达。

NSUN2介导CHI3L1 mRNA的m5
C甲基化

m5
C修饰分析发现CHI3L1的3'UTR区存在NSUN2依赖性甲基化位点。该修饰通过RNA结合蛋白ALYREF促进CHI3L1 mRNA从细胞核向胞质转运,显著提升其翻译效率。

体内验证NSUN2-CHI3L1轴的作用
在PM2.5
暴露小鼠模型中,NSUN2缺失可抑制CHI3L1表达和EMT进程,减轻肺组织胶原沉积。机制上,CHI3L1通过激活ERK/AKT信号通路驱动EMT。

这项研究不仅首次阐明NSUN2介导的m5
C修饰在环境致病中的核心作用,更揭示了CHI3L1作为PM2.5
暴露的生物标志物潜力。从临床角度看,针对NSUN2-CHI3L1-ERK/AKT通路的精准干预,可能为肺纤维化患者带来突破性治疗策略。环境健康领域由此获得重要启示:空气污染对基因表达的调控可能通过RNA表观遗传修饰实现跨代遗传,这为环境疾病的预防提供了全新视角。

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