m6A writer METTL14 通过促进巨噬细胞中 TAX1BP1 介导的自噬限制结核分枝杆菌感染

《Immunobiology》:m6A writer METTL14 restricts Mycobacterium tuberculosis infection by promoting TAX1BP1-mediated autophagy in macrophages

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月02日 来源:Immunobiology 3.1

编辑推荐:

  结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染改变巨噬细胞中多种 m6A 调控蛋白的表达。Mtb 以剂量依赖方式抑制巨噬细胞中 METTL14 表达。METTL14 过表达增强巨噬细胞活力并降低胞内分枝杆菌负荷。METTL14

  
结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染改变巨噬细胞中多种 m6A 调控蛋白的表达。Mtb 以剂量依赖方式抑制巨噬细胞中 METTL14 表达。METTL14 过表达增强巨噬细胞活力并降低胞内分枝杆菌负荷。METTL14 通过稳定 TAX1BP1 促进巨噬细胞自噬及抗菌活性。研究人员发现 Mtb 感染人肺泡巨噬细胞转录组(GSE139825)中 METTL14、ALKBH5 与 YTHDC1 显著下调而 METTL3 上调;在 THP-1 来源巨噬细胞中 H37Rv 感染呈剂量与时间依赖性下调 METTL14。METTL14 过表达逆转 Mtb 诱导的 LC3-II/I 比下降、Beclin-1 减少及 p62 累积,恢复自噬流,提升细胞活力并减少胞内菌量(log10 CFU/mL)。机制上,METTL14 直接结合 TAX1BP1 mRNA 并增加其 m6A 修饰(经 RIP 与 m6A-RIP 验证),延缓放线菌素 D 处理后的 mRNA 衰减;TAX1BP1 敲低抵消 METTL14 过表达的自噬恢复、抗菌与促存活效应。该轴为靶向宿主 m6A 机器治疗结核病提供概念基础。
研究背景与立项依据
结核病由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)引起,仍居全球致命传染病前列。Mtb 的核心致病策略是在巨噬细胞这一先天免疫“一线哨兵”内生存复制,并劫持其功能形成持续生态位。自噬(特别是异体自噬 xenophagy)是巨噬细胞清除胞内病原体的关键降解通路,但 Mtb 已演化出抑制自噬流的手段。近年 RNA 表观遗传修饰 N6-甲基腺苷(m6A)被证实广泛调控免疫与感染过程:m6A 写入复合体(METTL3/METTL14 等)催化修饰,阅读蛋白(如 YTHDF 家族)识别,动态决定 mRNA 稳定性与翻译。已有研究提示 Mtb 感染重塑宿主 m6A 表转录组,且临床肺结核患者外周 m6A 甲基转移酶转录水平下降、METTL14 某等位基因频率与白细胞减少相关,但细胞模型结论是否平移至临床、METTL14 如何通过自噬受体网络影响抗菌自噬尚不清楚。研究人员据此假设:Mtb 通过下调 METTL14 削弱巨噬细胞自噬与杀菌能力,故围绕“METTL14–m6A–TAX1BP1–自噬”轴展开机制解析,论文发表于《Immunobiology》。
主要关键技术方法
研究人员使用公开转录组队列 GSE139825(人肺泡巨噬细胞 Mtb 感染 vs 对照)进行 m6A 调控基因筛查;以 THP-1 单核细胞经 PMA 诱导分化为巨噬细胞,H37Rv 株以 MOI=5:1 感染 24 h 建立胞内感染模型;通过 METTL14 过表达/敲低与 TAX1BP1 敲低逆转实验,结合自噬抑制剂 3-MA(阻断 III 类 PI3K 复合体)与 BafA1(抑制溶酶体酸化)介入;采用 RT-qPCR、Western blot、CCK-8、LDH 释放、CFU 计数、免疫荧光共定位、RNA 免疫沉淀(RIP)、m6A-RIP、放线菌素 D 转录阻断衰减实验,以及 RPISeq/SRAMP 生物信息预测,交叉验证 METTL14 对 TAX1BP1 的 m6A 稳定作用。
研究结果
3.1 Mtb 感染巨噬细胞中 m6A 修饰基因的改变
分析 GSE139825 及 THP-1 模型显示:感染组 METTL14、ALKBH5、YTHDC1 显著下调,METTL3 在转录组队列上调但在 H37Rv 感染的 THP-1 细胞中未变;LDH 释放随 MOI 与时间上升,METTL14 呈剂量依赖性下降,提示其为 Mtb 操纵宿主表转录组的靶点。
3.2 METTL14 过表达逆转 Mtb 诱导的自噬抑制
METTL14 过表达不影响静息细胞活力,但显著回补 Mtb 感染后的活力下降与 LDH 释放,降低胞内菌负荷(log10 CFU/mL);Western blot 见 LC3-II/I 比与 Beclin-1 回升、p62 下降,表明自噬流恢复。
3.3 METTL14 过表达通过恢复自噬增强抗菌能力
在 METTL14 过表达背景下加用 3-MA 或 BafA1,细胞活力重降、LDH 释放回升、胞内菌量反弹;3-MA 降 LC3-II/I 与 Beclin-1、升 p62,BafA1 阻晚期融合致 LC3-II 累积伴 p62 堆积。结论:METTL14 的抗菌促存活效应依赖于自噬流通畅。
3.4 METTL14 经 m6A 修饰促进 TAX1BP1 上调
筛查自噬受体见 Mtb 下调 TAX1BP1 转录,METTL14 过表达特异性抬升 TAX1BP1 mRNA 与蛋白,免疫荧光示 TAX1BP1–LC3 共定位增强。RPISeq 预测 METTL14 蛋白与 TAX1BP1 mRNA 高结合概率,RIP 富集验证直接结合;SRAMP 标出 TAX1BP1 高置信 m6A 位点;m6A-RIP 显示过表达 METTL14 提升其 m6A 水平,放线菌素 D 实验证其 mRNA 半衰期延长,敲低 METTL14 则反之。
3.5 METTL14 经 TAX1BP1 促进感染巨噬细胞自噬
共转 METTL14 过表达 + TAX1BP1 siRNA 后,TAX1BP1 回降,METTL14 过表达带来的活力保护、LDH 降低、CFU 减少及 LC3-II/I、Beclin-1 回升均被抵消,p62 重新累积。证明 TAX1BP1 是 METTL14–m6A 轴下游必要效应分子。
讨论部分总结
研究人员指出,Mtb 选择性压制 METTL14(而非全写入复合体)以重编程宿主 m6A 景观,METTL14 虽与 METTL3 形成异二聚体,但感染中 METTL3 稳定而 METTL14 受限,使其成为功能复合体组装的限速点。TAX1BP1 作为选择性自噬适配蛋白,既往已知参与沙门菌、A 组链球菌清除及 Mtb 的 Galectin-8 途径,但未见 m6A 调控报道;本研究首次将 METTL14–m6A 稳定机制锚定到 TAX1BP1,区别于既往 ATG3/ATG5 稳定或 ATG7 destabilization 模式,丰富 m6A–自噬多样性。局限在于证据来自 THP-1 衍生巨噬细胞,需在原代肺泡巨噬细胞与动物模型复核,临床标本中 METTL14/TAX1BP1 表达与结核严重度关联亦待大队列验证。
结论翻译
本研究阐明 Mtb 感染巨噬细胞中 METTL14–m6A–TAX1BP1 轴的功能:Mtb 感染显著下调 METTL14;METTL14 过表达恢复 m6A 修饰并稳定 TAX1BP1,从而促进 Mtb 的异体自噬清除、维持巨噬细胞活力并缓解感染触发死亡。后续需在原代肺泡巨噬细胞、体内动物模型及更大临床队列中验证该调控保守性与转化潜力。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号