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环状RNA circDhx32通过竞争性结合FOXO1抑制AdipoR1转录加剧心肌缺血再灌注损伤的炎症反应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Acta Pharmacologica Sinica 6.9
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本研究针对心肌缺血再灌注损伤(I/R)中炎症反应调控机制不明的临床难题,哈尔滨医科大学团队发现环状RNA circDhx32通过m6 A甲基化修饰依赖的稳定性调控,竞争性结合转录因子FOXO1抑制AdipoR1-AMPK-NF-κB通路激活,从而加剧心脏炎症损伤。该研究揭示了ALKBH5/YTHDF2/YTHDC1介导的circDhx32表观遗传调控新机制,为缺血性心脏病治疗提供了潜在靶点。
研究背景与意义
心肌缺血再灌注损伤(I/R)是心血管疾病死亡的主要原因,尽管血运重建能挽救缺血心肌,但再灌注过程本身会引发炎症风暴导致二次损伤。目前临床缺乏特异性干预手段,其核心机制与环状RNA(circRNA)和m6
A RNA甲基化等表观遗传调控密切相关。哈尔滨医科大学团队发现circDhx32在I/R模型中异常高表达,但其通过何种分子机制调控炎症反应尚未阐明,这为探索心脏保护新靶点提出了关键科学问题。
研究方法概要
研究通过构建小鼠左冠状动脉前降支结扎模型(45分钟缺血/24小时或2周再灌注)和心肌细胞缺氧复氧(H/R)模型,结合m6
A-circRNA表观转录组芯片筛选关键分子。采用AAV9介导的心肌特异性circDhx32敲降、RNA免疫共沉淀(RIP)、染色质免疫共沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因等技术,解析ALKBH5/YTHDF2/YTHDC1对circDhx32稳定性的调控,并验证其通过FOXO1-AdipoR1-AMPK-NF-κB通路影响炎症反应的机制。
研究结果
1. circDhx32在I/R损伤中显著上调
m6
A-circRNA芯片显示I/R组circDhx32的m6
A修饰水平降低但表达量升高。RNase R和放线菌素D实验证实其环状结构稳定性优于线性RNA。FISH定位发现H/R促进circDhx32核内聚集。
2. circDhx32敲降改善心脏功能
心肌特异性敲降circDhx32的小鼠EF值提高28.6%,梗死面积减少42%,血清cTnT和CK-MB水平下降。Masson染色显示纤维化减轻,H&E染色证实炎症浸润缓解。
3. m6
A修饰调控circDhx32稳定性
ALKBH5介导的m6
A去甲基化使YTHDF2结合减少,导致circDhx32半衰期延长;同时YTHDC1识别障碍抑制其核输出,共同促进核内累积。
4. circDhx32-FOXO1互作抑制AdipoR1转录
RIP和FISH-IF显示circDhx32与FOXO1核内共定位增强。ChIP和EMSA证实circDhx32竞争性占据FOXO1对AdipoR1启动子(-613至-623 bp)的结合位点,使AdipoR1蛋白表达降低56%。
5. AdipoR1-AMPK-NF-κB通路调控炎症
circDhx32敲降使p-AMPK/AMPK比值升高1.8倍,p-p65/p65降低62%,IL-6、TNF-α等炎症因子mRNA水平下降约70%。
结论与展望
该研究首次揭示ALKBH5通过去除circDhx32的m6
A修饰,经YTHDF2/YTHDC1依赖性途径促进其核滞留,进而劫持FOXO1抑制AdipoR1转录,最终通过AMPK-NF-κB通路加剧炎症损伤。这不仅阐明了circRNA在心脏损伤中的表观调控新机制,更为重要的是,circDhx32可作为早期干预缺血性心脏病的潜在靶点,为开发靶向m6
A-circRNA的疗法提供了理论依据。未来研究可进一步探索circDhx32是否通过miRNA海绵作用参与调控网络,以及其在其他器官缺血损伤中的普适性。
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