METTL3/YTHDC1轴介导的Foxo1 mRNA m6A修饰促进糖尿病动脉粥样硬化中的内皮细胞自噬性凋亡

《Molecular Medicine》：METTL3/YTHDC1 axis-mediated m6A modification of Foxo1 mRNA promote endothelial autophagic apoptosis in diabetic atherosclerosis

　　

摘要

背景与目的

内皮功能障碍在糖尿病性血管病变中起着关键作用。虽然我们之前的研究已经确定了FOXO1在介导晚期糖基化终产物（AGEs）诱导的人类主动脉内皮细胞（HAECs）自噬性凋亡中的作用，但N6-甲基腺苷（m⁶A）修饰在这一过程中的作用机制仍不清楚。

方法

分别通过定量检测试剂盒、免疫组织化学染色和免疫荧光共定位技术，检测了糖尿病患者颈动脉斑块以及STZ诱导的糖尿病ApoE^?/?小鼠主动脉斑块中的RNA-m⁶A甲基化水平以及甲基转移酶样3（METTL3）/YTH结构域含1蛋白（YTHDC1）的表达情况。随后敲低METTL3和YTHDC1，观察m⁶A甲基化状态及FOXO1表达的变化。在METTL3缺失的HAECs中过表达FOXO1，以评估自噬流和凋亡情况。最后，利用内皮细胞特异性的METTL3基因敲除糖尿病小鼠，验证了METTL3对动脉粥样硬化斑块形成的影响。

结果

在人类糖尿病患者的颈动脉斑块、小鼠的主动脉斑块以及经AGEs处理的HAECs中，RNA m⁶A修饰水平及METTL3/YTHDC1的表达均有所上升，同时Foxo1 mRNA的m⁶A甲基化程度也增加。METTL3介导了AGEs诱导的Foxo1 mRNA m⁶A修饰的增加，随后YTHDC1会在3’-UTR区域的特定位置识别这一修饰。这一机制协同增强了FOXO1的表达，阻断了内皮细胞的自噬流，进而导致凋亡。在体内实验中，内皮细胞特异性的METTL3基因敲除可减轻糖尿病动脉粥样硬化小鼠的主动脉斑块形成，同时降低FOXO1的表达以及与自噬性凋亡相关的蛋白质水平。

结论

METTL3/YTHDC1轴介导的Foxo1 mRNA m⁶A修饰会促进糖尿病动脉粥样硬化中的内皮细胞自噬性凋亡，这一发现为治疗提供了新的靶点。