心肌梗死后MCU上调引发线粒体氧化应激及心肌细胞损伤，而FTO和YTHDF2则以m6A依赖的方式对其进行抑制

《Free Radical Biology and Medicine》：Mcu upregulation triggers mitochondrial oxidative stress and cardiomyocyte injury after myocardial infarction yet is suppressed by Fto and Ythdf2 in an m6A-dependent manner

　　Mcu被鉴定为心肌梗死中介导线粒体钙超载和线粒体功能障碍的关键m?A修饰靶点。MI诱导的FTO下调提高了Mcu mRNA第1002位点的m?A修饰水平，从而促进Mcu上调。YTHDF2识别带有m?A标记的Mcu mRNA并促进其降解，而OGD则损害这种结合以稳定Mcu。通过遗传或药物手段靶向Mcu可恢复线粒体稳态并赋予抗MI的心脏保护作用。**引言**心肌梗死（MI）是全球范围内导致死亡和心力衰竭的主要原因之一，其病理学特征包括不可逆的心肌细胞凋亡和线粒体功能障碍1,2,3。线粒体在维持心肌细胞存活中发挥核心作用，调控能量代谢、钙稳态和活性氧（ROS）平衡?。线粒体钙单向转运体（Mcu）是线粒体钙转运复合体的关键组分，介导钙离子流入线粒体基质，其失调会触发钙超载、ROS过度产生以及线粒体通透性转换孔开放——这些都是导致心肌细胞死亡的关键事件?,?,?。越来越多的证据表明，Mcu在不同心脏疾病中发挥具有明确且情境依赖性的不同作用。在急性心肌缺血早期，Mcu活性过高会加重线粒体钙超载和心肌细胞死亡?。相反，在慢性压力负荷诱导的心力衰竭中，适度的Mcu激活可通过维持线粒体钙稳态和减轻氧化应激来保留心脏功能?。然而，Mcu在持续性、长期缺血性心肌损伤中的确切作用尚不明确。N?-甲基腺苷（m?A）修饰是真核生物mRNA中最丰富的内部修饰，通过调控mRNA稳定性、剪接和翻译来动态调节基因表达?,1?,11。去甲基化酶Fto可通过防止缺血期间参与心脏收缩的转录本降解，发挥心脏保护作用12。相反，甲基转移酶Mettl3则通过促进Traf6依赖的线粒体ROS产生，加剧MI后交感神经过度激活13。此外，阅读蛋白HnRNPA2B1在心肌缺血再灌注损伤中通过m?A依赖性稳定*Pfn2* mRNA促进心肌铁死亡。因此，m?A修饰在MI背景下具有重要作用。新兴研究表明m?A修饰与线粒体功能密切相关。RNA甲基化通过促进核编码电子传递链组分蛋白的翻译，参与调控线粒体活性1?。Mettl14敲除会导致能量代谢的深刻改变，并伴随线粒体呼吸功能受损和膜电位降低1?。尽管已有这些进展，m?A修饰在调节MI中Mcu表达和线粒体钙稳态方面的作用仍未被探索。为进一步阐明Mcu在心肌梗死中的功能作用及其上游调控机制，本研究结合m?A-mRNA测序和孟德尔随机化分析，鉴定出*Mcu*为与心肌梗死进展正相关的关键m?A修饰基因。我们证明Fto通过调控*Mcu* mRNA的m?A修饰状态以及调节*Mcu* mRNA与m?A阅读蛋白Ythdf2的结合亲和力来发挥作用。MI诱导的Fto和Ythdf2抑制提高了*Mcu* mRNA上的m?A修饰水平，从而稳定*Mcu*转录本并增加其丰度。功能实验和体内实验证实，靶向Fto-m?A-Ythdf2-Mcu轴可保护心脏免于MI诱导的损伤。最后，我们使用抑制剂DS16570511验证了Mcu抑制的治疗潜力。我们的研究为MI中线粒体功能的表观转录调控提供了新见解，并确定了一种有前景的治疗策略。**章节片段****试剂与抗体***Fto* siRNA购自RiboBio公司。过表达腺病毒Ad-Fto-3xFlag、Ad-Control-3xFlag、Ad-*Mcu*-3xFlag、pcAAV-cTNTo-GdGreen-P2A-*Fto*-3xFLAG-WPRE、pcAAV-cTNTo-GdGreen-P2A-*Mcu*-3xFLAG-WPRE和pcAAV-cTNTo-GdGreen-WPRE购自上海奥博生物科技股份有限公司。Seahorse XF实时ATP速率检测试剂盒（货号：103010-100）购自Agilent公司。HighGene转染试剂（RM09014）购自ABclonal公司。苏木素-伊红（HE）染色试剂盒（货号：**Mcu表达升高与心肌梗死风险存在因果关联**为研究遗传预测的Mcu表达与心肌梗死（MI）之间的潜在关联，本研究以全基因组显著SNP（P < 5 × 10??）作为工具变量，进行两样本孟德尔随机化（MR）分析。在主要MI数据集（finn-b-I9_MI）中，逆方差加权（IVW）分析显示，遗传预测的较高Mcu表达与MI风险升高相关（OR=1.077，95% CI：1.013–1.146，P=0.017；图1A）。**讨论**心肌梗死仍是心力衰竭和心脏性猝死的主要致死原因，其核心驱动因素包括线粒体功能障碍、钙超载和基因表达紊乱1?,1?。以往大多数研究主要关注心肌梗死后的心肌纤维化1?、炎症1?、凋亡2?和血管新生21。然而，关于线粒体钙处理机制——即缺血应激下决定心肌细胞存活的核心要素——的研究仍然有限。事实上，Mcu**结论**本研究系统阐明了Mcu在心肌缺血损伤中的功能及其上游调控机制。Mcu作为MI中线粒体功能障碍的关键致病因子，其异常上调可诱导线粒体钙超载、氧化还原失衡、呼吸链功能障碍以及随后的心肌细胞损伤。机制上，缺血应激下调Fto表达，从而升高*Mcu* mRNA的m?A修饰水平；同时缺血抑制的Ythdf2**CRediT作者贡献声明****Chunjuan Yu**：研究构思。**Gang Li**：论文撰写–审稿与编辑、调查研究、经费获取。**Zhijun Liu**：研究构思。**Bing Li**：经费获取、研究构思。**Luning Qin**：研究构思。**Changan Qu**：研究构思。**Xuezhe Wang**：可视化、软件、研究构思。**Xiaojian Xu**：研究构思。**Ruolan Chen**：论文初稿撰写、验证、项目管理、调查研究、形式分析、数据整理。**Xinchi Luan**：研究构思。**Hongtao**伦理声明**本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南开展。本研究已获青岛大学实验室动物管理与伦理委员会批准。**数据与材料可用性**支持本研究结果的数据已包含在论文正文和/或补充材料中。与本论文相关的额外数据可向通讯作者索取。**伦理批准与参与同意**所有动物实验均经青岛大学实验室动物管理与伦理委员会审查批准（批准号：20220929SD6620241026187），并遵循《赫尔辛基宣言》。**发表同意书**不适用。**利益冲突声明**作者声明不存在利益冲突。**资助**本研究得到中国国家自然科学基金（批准号：82172574、82270417、81871231）、山东省自然科学基金（批准号：ZR2024MH083、ZR2025MS1420、ZR2023MH082）、山东省泰山学者青年专家计划（编号：TSQN202103056）、青岛市自然科学基金重点项目（编号：24-8-4-ZRJJ-8-JCH）以及2024年山东省卫生健康与医学领军创新团队计划的资助。**利益冲突声明**作者声明不存在利益冲突。**致谢**不适用。Ruolan Chen｜Xuezhe Wang｜Luning Qin｜Zhijun Liu｜Chunjuan Yu｜Xiaoxia Li｜Zhe Zhang｜Fanghao Yang｜Huhu Zhang｜Hongtao Lan｜Xinchi Luan｜Xiaojian Xu｜Changan Qu｜Bing Li｜Gang Li｜Xian-Ming Chu