METTL3/TRIM37轴通过促进CAV1的降解，加速非酒精性脂肪肝病的进展

《Molecular and Cellular Biochemistry》：The METTL3/TRIM37 axis contributes to the progression of non-alcoholic fatty liver disease by promoting CAV1 degradation

　　

摘要

洞膜蛋白1（CAV1）是洞膜的主要结构成分，在调节脂质代谢、信号转导以及维持细胞稳态方面发挥着关键作用。CAV1功能异常与多种代谢性疾病的发病机制有关，尤其是非酒精性脂肪肝病（NAFLD）。然而，CAV1在NAFLD中的具体分子机制至今仍不完全清楚。研究采用THLE-3或HepG2细胞并施加棕榈酸处理来建立脂毒性模型，通过定量实时聚合酶链反应检测mRNA水平，再用西方印迹法分析蛋白质表达情况。细胞存活率、增殖能力、凋亡情况以及脂质沉积则分别通过Cell Counting Kit-8、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷、流式细胞术和油红O染色进行检测。铁死亡则通过检测Fe²⁺浓度、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性以及脂质过氧化程度来评估。为了研究m6A甲基转移酶类似物3（METTL3）、含三部分结构的37蛋白（TRIM37）与CAV1之间的相互作用，研究人员采用了泛素化、共免疫沉淀、甲基化RNA免疫沉淀、RNA免疫沉淀以及双荧光素酶报告基因实验等方法。在喂食高脂饮食的小鼠体内建立了NAFLD模型，通过苏木精和伊红染色以及油红O染色来观察肝脏的损伤和脂肪变性情况，同时检测血清中的天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶水平以及肝脏中的甘油三酯和总胆固醇含量，以此评估肝功能与脂质积累状况。NAFLD患者的血液样本中CAV1表达水平较低。棕榈酸处理会显著降低CAV1的表达，抑制细胞增殖，增加细胞凋亡，还会加剧铁死亡和脂质沉积；而过度表达CAV1则可以显著逆转这些效应。从机制上来看，E3泛素连接酶TRIM37被确定为CAV1的负调控因子，它可与CAV1相互作用，促进其泛素化进而导致其降解。此外，METTL3会以IGF2BP1依赖的方式与TRIM37的mRNA结合，从而提高该mRNA的稳定性。敲低TRIM37或METTL3能够减轻棕榈酸引起的细胞损伤，但若沉默CAV1或过度表达TRIM37，则又会消除这些保护作用。与体外研究结果一致，体内实验也证实过度表达CAV1可减轻高脂饮食引起的肝脏损伤。这项研究揭示了METTL3/TRIM37/CAV1这一新的调控轴，它是导致NAFLD病情加重的关键途径之一，恢复CAV1的表达有望成为治疗NAFLD的有效策略。