综述:肝纤维化中核酸甲基化蛋白翻译后修饰的新见解

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Pharmacological Research 9.1

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  这篇综述系统阐述了翻译后修饰(PTM)在调控DNA/RNA甲基化蛋白(如DNMTs、TETs、METTL3等)中的关键作用,揭示了磷酸化、乙酰化、泛素化等修饰通过表观遗传机制(如m6 A、5-mC)影响肝星状细胞(HSCs)活化及细胞外基质(ECM)沉积的分子通路,为肝纤维化治疗提供新靶点。

  

肝纤维化中核酸甲基化蛋白翻译后修饰的调控机制

1. 引言

肝纤维化是慢性肝损伤导致的病理过程,以肝星状细胞(HSCs)活化及ECM过度沉积为特征。近年研究发现,DNA/RNA甲基化及其蛋白调控因子的PTM(如磷酸化、乙酰化)通过表观遗传机制参与纤维化进程,例如DNMT1的磷酸化修饰可改变其DNA结合能力,而METTL3的乙酰化调控m6
A修饰水平,进而影响促纤维化基因表达。

2. DNA甲基化蛋白的PTM与肝纤维化

2.1 DNMTs的修饰调控

  • 磷酸化:CK1δ/ε介导DNMT1 Ser146磷酸化会降低其与DNA亲和力,导致胶原基因异常去甲基化;AKT1对Ser143的磷酸化则干扰Lys142单甲基化,促进炎症基因表达。
  • 乙酰化:HDAC抑制剂通过增强DNMT1乙酰化,促使其通过泛素-蛋白酶体途径降解,从而抑制HSCs活化。
  • 泛素化:USP7通过去泛素化稳定DNMT1,而抑制USP7可恢复抗纤维化基因(如HGF)表达。

2.2 MBDs与TETs的修饰
MBD2磷酸化削弱其与甲基化CpG结合能力,导致COL1A1上调;TET2乙酰化异常则降低α-SMA启动子甲基化水平,加速HSCs向肌成纤维细胞转化。

3. RNA甲基化蛋白的PTM与肝纤维化

3.1 m6
A修饰调控

  • METTL3:ATM介导的Ser43磷酸化增强其定位至DNA损伤位点,促进m6
    A依赖的修复因子招募;而KAT2B介导的乙酰化则抑制METTL3-MTF1复合体形成,减少促癌基因表达。
  • FTO:GSK-3磷酸化调控其稳定性,影响干细胞多能性相关基因(如Esrrb)的m6
    A水平,间接抑制HSCs活化。

3.2 其他RNA修饰
m5
C甲基转移酶NSUN2的磷酸化抑制其酶活性,而ALKBH5的K235乙酰化增强m6
A去甲基化能力,可能通过抑制线粒体分裂减轻纤维化。

4. 靶向PTM的治疗策略

  • DNMT1:CK1δ/ε抑制剂(如PF-670462)或USP7小分子拮抗剂(FT671)可阻断异常甲基化。
  • METTL3:恢复ATM介导的磷酸化以修复DNA损伤,或利用HDAC抑制剂调控乙酰化水平。
  • 通路干预:靶向AMPK/PGC-1α通路(如激活USP18)可改善能量代谢并抑制ECM沉积。

5. 总结与展望

PTM通过动态调控核酸甲基化蛋白的功能网络,成为肝纤维化治疗的潜在突破口。未来需深入探索PTM交叉对话机制,并开发多靶点联合疗法以提升临床转化价值。

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