甲基乙二醛诱导的RNA修饰降低RNA稳定性与翻译效率并与2型糖尿病相关

本研究针对甲基乙二醛（MG）诱导的RNA损伤机制及其与2型糖尿病（T2D）的关联展开研究，首次鉴定出稳定RNA加合物CEG（N2 -(1-羧乙基)-鸟苷）及其在T2D患者中的显著升高特征。通过分析临床尿液样本和细胞实验，揭示CEG较DNA加合物CEdG更能反映糖尿病并发症风险，并证实MG修饰导致mRNA稳定性和翻译效率下降。该研究为RNA表观转录组修饰（epitranscriptomic modification）的临床意义提供了新证据。

　　

在代谢异常疾病研究中，活性羰基化合物对生物大分子的损伤一直是关注焦点。甲基乙二醛（Methylglyoxal, MG）作为糖酵解副产物，其与DNA和蛋白质形成的加合物已被证实与2型糖尿病（T2D）密切相关。然而，作为遗传信息传递的关键载体，RNA在MG作用下的化学修饰模式、生物学效应及其临床意义却长期未被阐明。这种认知空白阻碍了对糖尿病分子机制的全面理解，也限制了新型生物标志物的开发。

为填补这一空白，研究人员在《Molecular Metabolism》发表的研究中，系统解析了MG诱导的RNA修饰特征及其临床价值。通过结合液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）和体外模拟实验，团队首次鉴定出三种MG-鸟苷加合物：不稳定的cMG-鸟苷（N²
-(1,2-二羟基-2-甲基)乙烷-鸟苷）以及两种稳定产物CEG（N²
-(1-羧乙基)-鸟苷）和MG-CEG（N²
-(1-羧乙基)-7-1-羟基-2-氧丙基-鸟苷）。值得注意的是，在T2D患者尿液和细胞RNA中仅检测到CEG的两种立体异构体，提示其可能成为特异性生物标志物。

关键实验技术
研究采用体外化学反应模拟MG与核苷酸相互作用，通过核磁共振（NMR）和质谱解析加合物结构；利用LC-MS/MS定量分析临床样本（含T2D患者队列）中CEG水平；通过萤火虫荧光素酶报告基因系统评估MG修饰对mRNA稳定性和翻译效率的影响。

主要研究结果

MG诱导特异性RNA加合物形成
体外实验证实MG与鸟苷反应生成三类加合物，其中CEG在生理条件下表现稳定。结构分析显示CEG的羧乙基修饰位于鸟嘌呤N²
位点，这种空间位阻可能影响RNA二级结构。

CEG与T2D临床相关性
在154例T2D患者队列中发现：1）尿CEG水平显著高于健康对照（p<0.001）；2）CEG与糖尿病肾病等并发症显著相关（OR=2.3）；3）CEG诊断效能优于DNA加合物CEdG（AUC 0.82 vs 0.71）。

RNA修饰的功能影响
MG修饰使荧光素酶mRNA半衰期缩短40%，翻译效率降低58%。分子动力学模拟提示加合物可能干扰翻译起始复合物组装。

讨论与意义
该研究首次建立RNA表观转录组修饰与代谢疾病的直接关联：1）CEG作为新型T2D生物标志物，其动态变化可能反映疾病进展；2）MG通过破坏RNA代谢（stability and translation）加剧糖尿病病理过程；3）为"羰基应激"理论提供RNA层面的证据。这些发现不仅拓展了对RNA修饰功能的认识，也为开发针对RNA损伤的干预策略奠定基础。未来研究需明确CEG在特定RNA分子（如miRNA或lncRNA）上的分布规律及其细胞特异性效应。