METTL3-YTHDF1轴通过m6 A甲基化调控BCL-3促进脑出血后微血管内皮细胞铁死亡的作用机制

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Brain Research Bulletin 3.5

编辑推荐:

  脑出血(ICH)后神经损伤机制亟待阐明。贵州医科大学团队发现METTL3介导的BCL-3基因m6 A甲基化通过YTHDF1识别,激活脑微血管内皮细胞铁死亡(ferroptosis)和凋亡通路。该研究首次揭示RNA表观修饰调控ICH后血脑屏障损伤的新机制,为靶向METTL3-YTHDF1-BCL-3轴治疗提供理论依据。

  

脑出血(Intracerebral hemorrhage, ICH)作为最致命的卒中类型,其致死致残率居高不下。尽管已知血肿机械压迫和铁过载是继发性脑损伤的关键因素,但分子层面的调控机制仍如"黑箱"。近年来,RNA表观遗传修饰尤其是N6
-甲基腺苷(m6
A)在神经系统疾病中的作用崭露头角,但m6
A如何调控ICH后微血管损伤仍是一片未知海域。

贵州医科大学团队在《Brain Research Bulletin》发表的研究犹如一盏探照灯,照亮了这个分子迷宫。研究人员通过甲基化RNA免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)这个"分子雷达",在ICH大鼠模型中发现BCL-3基因存在异常m6
A修饰。这个隶属于IκB家族的转录调控因子,此前在肿瘤和免疫领域颇受关注,但在脑血管疾病中却像个"蒙面侠客"。研究团队抽丝剥茧,最终锁定甲基转移酶METTL3和阅读蛋白YTHDF1构成的全新调控轴,揭示了它们通过表观遗传"编程"促使脑微血管内皮细胞走向铁死亡的分子剧本。

研究采用多组学联合作战策略:通过胶原酶IV诱导ICH大鼠模型模拟临床病理过程;运用AAV9病毒载体进行脑区特异性基因干预;结合激光共聚焦检测亚铁离子(Fe2+
)动态变化;采用透射电镜捕捉线粒体"崩溃瞬间";通过RNA免疫共沉淀(RIP)和双荧光素酶报告基因验证分子互作。体外实验采用氯化血红素(Hemin)处理构建内皮细胞损伤模型,通过流式细胞术和TUNEL染色量化细胞死亡。

研究结果如拼图般逐步呈现:3.1节通过MeRIP-seq绘制出ICH后全转录组m6
A修饰图谱,BCL-3以差异甲基化"黑马"姿态脱颖而出。3.2节发现METTL3如同"分子雕刻师",在其mRNA编码区(CDS)添加甲基化标记,显著延长BCL-3转录本半衰期。3.3节揭示METTL3过表达使内皮细胞线粒体呈现典型铁死亡特征——嵴断裂、膜密度增高,同时亚铁离子和活性氧(ROS)暴增,而关键抗铁死亡蛋白GPX4和SLC7A11表达骤降。

3.4节的救援实验堪称精彩:当同时敲低METTL3和过表达BCL-3时,原本受保护的线粒体再度"坍塌",证实BCL-3是METTL3调控的下游效应器。3.5节发现m6
A"阅读器"YTHDF1像"分子翻译官",特异性识别BCL-3的甲基化标记促进其蛋白合成。3.6节动物实验显示,脑区特异性METTL3敲除使血肿周围组织丙二醛(MDA)水平降低57%,而BCL-3过表达则使神经功能评分恶化2.3倍。

这项研究如同解开一道复杂的分子密码:METTL3-YTHDF1轴通过m6
A依赖性机制上调BCL-3,触发脑微血管内皮细胞铁死亡"连锁反应",最终导致血脑屏障崩溃。这不仅为ICH后继发损伤提供了首个表观转录组层面的解释,更揭示了可药物干预的关键节点——靶向METTL3的催化结构域或阻断YTHDF1的识别界面,都可能成为未来神经保护治疗的突破口。特别值得注意的是,该研究突破传统缺血性卒中研究范式,将肿瘤领域广受关注的BCL-3基因引入脑血管病舞台,为跨学科靶点挖掘树立了新典范。

尽管人类组织验证的缺失稍显遗憾,但该研究构建的"甲基化修饰-转录调控-细胞死亡"分子通路,无疑为ICH治疗提供了全新视角。未来研究若能结合临床标本验证和特异性小分子抑制剂开发,或将改写ICH"无计可施"的治疗困境。正如研究者所言,这项发现不仅是个终点,更是通向RNA表观遗传治疗时代的起点。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号