环状RNA RERE通过靶向PUM2促进UHRF1 mRNA降解降低Drp1启动子甲基化加剧心肌缺血/再灌注损伤

【字体: 时间:2025年09月01日 来源:Chinese Medical Journal 7.3

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  这篇研究揭示了环状RNA(circRERE)在心肌缺血/再灌注(I/R)损伤中的关键作用。通过靶向RNA结合蛋白PUM2,circRERE促进表观调控因子UHRF1的mRNA降解,从而降低线粒体分裂蛋白Drp1的启动子甲基化水平,导致线粒体动态失衡、线粒体自噬(mitophagy)受损及心肌细胞凋亡。该研究为心肌I/R损伤提供了新的治疗靶点。

  

CircRERE的分子特性与表达调控

研究聚焦于环状RNA RERE(circRERE,mmu_circ_0001295/hsa_circ_0114356),其由RERE基因外显子3反向剪接形成,具有高度稳定性(抵抗RNase R降解)和胞质定位特征。在缺氧/再灌注(H/R)处理的AC16心肌细胞和原代小鼠心肌细胞中,circRERE表达显著上调,而敲低circRERE可减轻H/R诱导的活性氧(ROS)积累、乳酸脱氢酶(LDH)释放及线粒体膜电位(JC-1检测)下降,提示其参与线粒体功能障碍调控。

CircRERE-PUM2-UHRF1轴的作用机制

RNA免疫共沉淀(RIP)和pull-down实验证实,circRERE直接结合RNA结合蛋白PUM2,增强PUM2对UHRF1 mRNA的降解作用。过表达circRERE显著降低UHRF1 mRNA半衰期(Actinomycin D追踪实验),而PUM2敲除逆转此效应。UHRF1作为表观调控因子,其蛋白水平在H/R条件下降低,但通过circRERE敲除或UHRF1过表达可恢复,进而改善线粒体动态平衡。

表观遗传调控与线粒体功能紊乱

染色质免疫沉淀(ChIP)和甲基化特异性PCR(MSP)显示,UHRF1通过招募DNA甲基转移酶1(DNMT1)至Drp1启动子区,增强其甲基化水平,抑制Drp1表达。H/R导致Drp1启动子低甲基化和表达上调,伴随线粒体分裂相关基因(Fis1)升高、融合基因(OPA1/Mfn1/Mfn2)下调。电镜观察证实circRERE敲除减少线粒体碎片化,而UHRF1敲除抵消此保护作用。

线粒体自噬与细胞凋亡的调控

Western blot和免疫荧光显示,circRERE-UHRF1轴通过Drp1/PINK1/Parkin通路调控线粒体自噬。H/R抑制自噬标志物(LC3II/I、Beclin1)和线粒体定位的Parkin,而UHRF1过表达或Drp1敲除恢复自噬活性。流式细胞术证实circRERE敲低减少H/R诱导的心肌细胞凋亡(Annexin V-FITC/PI双染),且该效应依赖UHRF1-Dr

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