YTHDF1通过m6A依赖性机制调控p53翻译并诱导脑缺血/再灌注损伤中的铁死亡

为解决脑缺血/再灌注(I/R)损伤中神经元死亡的分子机制问题，沈阳药科大学的研究团队揭示了m6A阅读蛋白YTHDF1通过促进p53 mRNA的甲基化依赖性翻译，加剧氧化应激和铁死亡(ferroptosis)。该研究为靶向RNA表观遗传修饰治疗缺血性卒中提供了新策略，发表于《Cell Biology and Toxicology》。

　　

研究背景
脑卒中作为全球第二大死因，其中缺血性卒中占比高达87%。尽管血管再通治疗（如静脉溶栓和取栓术）能恢复血流，但随之而来的缺血/再灌注(I/R)损伤却成为制约疗效的"双刃剑"。这种损伤伴随着氧化应激、钙超载和多种程序性细胞死亡途径的激活，但临床缺乏有效的神经保护剂。近年来，RNA表观遗传修饰N⁶-甲基腺苷(m⁶A)被发现在脑组织中高度动态变化，但其在I/R损伤中的精确调控机制仍如"黑匣子"般未被破解。

关键方法
研究采用小鼠大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)和HT22细胞氧糖剥夺/再灌注(OGD/R)模型，结合甲基化RNA免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)筛选关键靶点；通过慢病毒构建YTHDF1敲降(KD)和过表达(OE)细胞系，利用RNA免疫共沉淀(RIP)、邻近连接检测(Puro-PLA)等技术验证m⁶A依赖性翻译调控；最后通过腺相关病毒(AAV)介导的神经元特异性YTHDF1敲降进行体内验证。

研究结果

YTHDF1表达与I/R损伤通路正相关
• 时间分辨m⁶A测序发现：I/R后24小时，神经元富集的m⁶A阅读蛋白YTHDF1表达持续升高，与氧化应激、炎症等损伤通路基因表达呈正相关
• 体外实验证实：OGD/R处理使YTHDF1蛋白水平增加3.2倍，而YTHDF2/3无显著变化

YTHDF1双向调控铁死亡
• 敲降YTHDF1使细胞存活率提高47%，而过表达加重死亡达65%
• 特异性铁死亡抑制剂Fer-1可完全逆转KD-YTHDF1的保护作用
• 机制上，YTHDF1通过降低SLC7A11（胱氨酸转运体）和GPX4（谷胱甘肽过氧化物酶4）表达，促进脂质过氧化和铁离子蓄积

m⁶A依赖性p53翻译机制
• RIP实验显示：OGD/R使YTHDF1与p53 mRNA结合增加34倍
• Puro-PLA技术首次捕捉到：YTHDF1通过识别p53 mRNA的m⁶A修饰，促进其蛋白质翻译
• METTL3（m⁶A甲基转移酶）siRNA可阻断这一过程，证实修饰依赖性

体内验证
• AAV-shYTHDF1干预使脑梗死体积缩小42%，神经功能评分改善2.3倍
• 皮层组织中p53蛋白水平降低，同时SLC7A11/GPX4通路恢复

结论与意义
该研究首次揭示m⁶A-YTHDF1-p53轴是I/R损伤的核心调控机制：缺血应激触发m⁶A介导的p53 mRNA翻译激活，通过抑制SLC7A11/GPX4防御系统，驱动铁依赖性神经元死亡。这一发现为多靶点干预提供了新思路：
1）靶向YTHDF1-m⁶A互作的小分子（如 salvianolic acid C）可能成为新型神经保护剂
2）p53翻译动态可作为治疗时间窗的监测指标
3）为临床联合血管再通与表观转录调控的"鸡尾酒疗法"奠定理论基础

研究也存在局限性：未解析YTHDF1在不同脑细胞类型中的异质性作用，且长期干预可能影响生理性m⁶A功能。未来需开发时空特异性调控工具，并探索与其他m⁶A调控元件（如METTL3/YTHDF2）的协同效应。