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2021年10月m6A RNA甲基化高分文章集锦


上海天昊生物 
 

2021年10月m6A RNA甲基化研究领域的10分以上文章有15篇,现精选10项研究的主要结果供大家阅读欣赏,其余5篇文章信息见文末列表。


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以顺铂(CDDP)为基础的化疗是肌浸润性和转移性膀胱癌(BC)的一线治疗方式,但大多数患者迅速产生耐药性。m6A甲基化是一种普遍的RNA修饰,其在BCCDDP化疗敏感性调控中的具体作用和潜在机制尚不清楚。此外,研究尚未完全阐明circRNA是否可以直接调控mRNAm6A修饰。这项研究报道了一种新的环状RNA hsa_circ_0008399 circ0008399)在BC组织和细胞系中被真核生物翻译起始因子4A3 EIF4A3)上调。circ0008399在功能上抑制BC细胞凋亡。在机制上,circ0008399WTAP结合,促进WTAP/METTL3/METTL14 m6A甲基转移酶复合物的形成Circ0008399m6A依赖的方式增加TNFα诱导的蛋白3 TNFAIP3)的mRNA稳定性,从而增加TNFAIP3的表达。在BC患者中,circ0008399WTAP的高表达与预后不良相关。重要的是,circ0008399/WTAP/TNFAIP3通路的激活降低了BCCDDP的化疗敏感性,靶向circ0008399/WTAP/TNFAIP3轴增强了CDDP的疗效。总之,这些发现为circRNA介导的m6A修饰的调控提供了新的见解,并为BC提供了潜在的治疗靶点。

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miRNAs在结直肠癌(CRC)中对m6A修饰mRNA的调控及其对结直肠癌进展的影响尚待研究。这项研究发现miR-6125CRC中表达明显下调,且表达与肿瘤大小和预后呈负相关。miR-6125靶向YTHDF23’UTR,下调YTHDF2蛋白,从而增加m6A修饰的糖原合成酶激酶3β GSK3β mRNA的稳定性GSK3β蛋白水平升高可抑制Wnt/β-catenin/Cyclin D1通路相关蛋白的表达,导致G0-G1期阻滞,最终抑制CRC细胞增殖。这些结果提示miR-6125YTHDF2是治疗CRC的潜在靶点。




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lncRNAs在不同类型的癌症中均存在异常调节,因此已经成为人类癌症发生和发展的重要调节因子。然而,它们在胃癌(GC)中的生物学功能及其作用机制尚不清楚。这项研究通过lncRNA芯片鉴定出1414个差异表达的lncRNA,其中THAP7-AS1在胃癌组织中表达明显高于非肿瘤胃组织。THAP7-AS1高表达与淋巴结转移阳性、预后差相关。SP1是一种转录因子,可以直接结合到THAP7-AS1启动子区域并激活其转录。此外,通过METTL3对THAP7-AS1的m6A修饰增强了其表达,基于识别蛋白IGF2BP1依赖的通路。THAP7-AS1促进GC细胞进展。机制上,THAP7-AS1通过其1-442 nt序列与CUL4B的1-50氨基酸区(核定位信号)相互作用,促进了核定位信号(NLS)与输入蛋白α1的相互作用,促进了CUL4B蛋白进入细胞核。通过CUL4B催化H2AK119ub1和EZH2介导的H3K27me3,抑制了miR-22-3p和miR-320a的表达,进而激活PI3K/AKT信号通路促进GC进展。此外,LV-sh-THAP7-AS1治疗可抑制胃癌的生长、侵袭和转移,提示THAP7-AS1可能成为胃癌治疗的一个有前景的分子靶点。综上,这项研究结果表明THAP7-AS1经SP1转录激活,再经METTL3介导的m6A修饰,通过促进NLS与输入蛋白α1的相互作用,进而促进CUL4B蛋白进入细胞核,从而抑制miR-22-3p和miR-320a的转录,发挥致癌作用。
 


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脊髓损伤(SCI)是一种毁灭性的创伤,导致不可逆的运动和感觉功能障碍,迄今为止,没有有效的治疗。然而,近年来,由预处理间充质干细胞(MSCs)衍生的纳米级细胞外囊泡在包括脊髓损伤在内的各种疾病的治疗中显示出巨大的前景。这项研究中,科研人员研究了是否由经褪黑激素(MT)预处理的MSCs衍生的细胞外囊泡(MEVs)比未预处理的囊泡(EVs)更好地促进脊髓损伤后小鼠的功能恢复,而MEVs被公认为用于治疗疾病,包括阿尔茨海默病、非小细胞肺癌、急性缺血再灌注肝损伤、慢性肾脏疾病和脊髓损伤MEVs被发现比EVs更能促进小鼠的运动行为恢复,并增加小鼠小胶质细胞/巨噬细胞从M1样向M2样极化。在BV2小胶质细胞和RAW264.7巨噬细胞中进行的实验证实,MEVs促进了M2样极化,并显示它们减少活性氧(ROS)的产生并调节线粒体功能。蛋白质组学分析显示,泛素特异性蛋白酶29 USP29)在MEVs中显著增加,而USP29MEVs中敲低(shUSP29-MEVs),在体外和体内均消除MEVs介导的益处。然后,实验证明USP29与去泛素化作用,从而稳定核因子-2 NRF2),进而调节小胶质细胞/巨噬细胞的极化。在NRF2敲除小鼠中,MEVs未能促进功能恢复和M2样小胶质细胞/巨噬细胞极化。研究还发现,MT降低了整体m6A修饰和m6A写蛋白甲基转移酶样3 METTL3)的水平。MT处理增强了USP29 mRNA的稳定性,但METTL3过表达抑制了USP29 mRNA的稳定性。本研究描述了一种非常有前途的基于细胞外囊泡的治疗脊髓损伤的方法。


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这项研究分析了缺氧肿瘤生态位中的癌细胞m6A动态及其在多形性胶质母细胞瘤(GBM中的病理后果。m6A去甲基化酶ALKBH5在缺氧条件下的GBM模型中被诱导,并与GBM患者样本中的缺氧基因特征相关。GBM细胞中ALKBH5的缺失或失活显著抑制了缺氧诱导的肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的招募和同种异体肿瘤中的免疫抑制。ALKBH5缺陷肿瘤中,CXCL8/IL8的表达和分泌明显受到抑制。然而,ALKBH5并不直接调控CXCL8 m6A。相反,缺氧诱导的ALKBH5消除了lncRNA NEAT1中的m6A沉积,稳定了转录本并促进了NEAT1介导的旁斑组装,这导致了转录抑制因子SFPQCXCL8启动子重新定位到旁斑,并最终上调了CXCL8/IL8的表达。因此,CXCL8ALKBH5缺陷的GBM细胞中的异位表达部分恢复了TAM招募和肿瘤进展。总之,这项研究将缺氧诱导的表观转录组学改变与促进肿瘤逃避的免疫抑制微环境的出现联系起来


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这项研究的目的在于探讨成纤维细胞样滑膜细胞(FLSs)及其衰老在骨关节炎(OA)进展中的作用和调控机制。结果发现随着OA的进展,患者和小鼠模型的衰老性FLSs明显增加。研究确定OA-FLS中发生了受损的自噬,导致衰老相关分泌表型(SASP)的上调。自噬的重建通过抑制GATA4逆转衰老表型。此外,首次观察到过度的m6A修饰负调控OA-FLS的自噬。在机制上,METTL3介导的m6A修饰通过降低RNA稳定性降低了自噬相关7的表达,自噬相关7是一种对形成自噬体至关重要的E-1酶。METTL3的沉默增强了OA-FLS的自噬流,抑制了SASP的表达。关节内注射滑膜靶向METTL3 siRNA可抑制关节细胞衰老增殖,改善内侧半月板诱导的软骨损坏。这项研究揭示了FLS衰老在OA进展中的重要作用。在实验动物模型中,靶向抑制METTL3可缓解FLS衰老,限制OA发展,为OA治疗提供了一种潜在的策略。


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突触可塑性过程是学习和记忆形成的基础,需要RNA被局部地翻译到突触上。突触标记假说以前曾被提出用来解释mRNA是如何在特定激活的突触上发挥作用的。然而,RNA是如何被调控的,哪些转录本被沉默或作为标记过程的一部分被处理,这些仍是未知的。RNA m6A修饰影响着mRNA的细胞命运。这项研究通过先进的显微镜显示了依赖擦除蛋白ALKBH5m6A去甲基化在短期可塑性内发生在活跃的突触核糖体和突触中。结果证明在激活的谷氨酸能突触后位点,YTHDF1YTHDF3阅读器及ALKBH5擦除蛋白在m6A修饰的RNA上共定位增加,但在后期可塑性阶段,只有阅读器对修饰的RNA表现出高度的共定位。YTHDF1YTHFDF3在突触成熟过程中也表现出不同的作用,这表明时间和亚细胞丰度可能决定了特定的功能。对人类海马旁回脑组织进行的m6A测序显示出不同的白质和灰质m6A甲基化特征,表明细胞环境是决定调控通路的一个基本因素。然而,在神经元和胶质细胞丰富的组织中,m6A效应蛋白自身被修饰,m6A的表观转录和翻译后修饰过程协同调节蛋白级联。作者假设,可用的m6A效应蛋白结合RNA修饰,可能对于通过液-液相分离形成凝聚突触纳米结构域装配是重要的。这项研究结果支持,ALKBH5介导的m6A去甲基化是突触标记假说的内在组成部分,是导致RNA甲基化组改变、突触功能障碍和潜在可逆疾病状态的分子开关


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在糖尿病皮肤中,巨噬/自噬失调促成了伤口愈合的延迟。m6A RNA修饰在自噬调节中发挥关键作用。本研究发现,自噬受体SQSTM1/p62在两种短期高糖处理的人角质细胞系、糖尿病患者和db/db长期高血糖小鼠模型的表皮中均显著下调。SQSTM1的敲低导致自噬流的损伤,这与高糖处理角质细胞的结果一致。此外,SQSTM1 mRNA相互作用的m6A阅读蛋白YTHDC1在高血糖急性和慢性作用下的角质细胞中均下调YTHDC1基因的下调影响角质细胞的生物学功能,包括增加细胞凋亡率和损伤创面愈合能力。此外,内源性YTHDC1基因的下调可以阻断角质细胞的自噬流,而YTHDC1基因的过表达可以挽救高糖诱导的自噬流阻断。在体内,下调内源性Ythdc1Sqstm1可抑制表皮的自噬并延迟伤口愈合。有趣的是,研究还发现了YTHDC1的减少驱动了核内SQSTM1 mRNA的降解。而且,YTHDC1ELAVL1/HuR相互作用并协同调控SQSTM1的表达。综上所述,本研究揭示了YTHDC1通过调节糖尿病角质细胞SQSTM1mRNA的稳定性来调节自噬的一个之前未被认识的功能


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信使RNAm6A修饰被证明可以调节轴突的局部翻译。然而,轴突mRNA中的m6A编码如何被m6A读蛋白读取和解码仍是未知的。这一研究发现,m6A读蛋白YTHDF1YTHDF2均在小脑颗粒细胞(GCs)及其轴突中表达。YTHDF1YTHDF2基因敲低可显著提高体外GC轴突生长速率。通过YTHDF1YTHDF2敲低后整合抗YTHDF1YTHDF2 RNA免疫沉淀测序与定量蛋白质组学分析或RNA测序,鉴定出一组可能介导YTHDFs调控GC轴突生长的转录本。其中编码Wnt通路关键成分的Dvl1Wnt5a被进一步发现在轴突中被局部翻译,分别受YTHDF1YTHDF2控制。GCs特异性消融Ythdf1Ythdf2可促进体内小脑平行纤维生长,促进突触形成,提高运动协调能力。本研究揭示了m6A读蛋白YTHDF1YTHDF2通过调控GC轴突的局部翻译协同Wnt5a通路控制小脑平行纤维发育的机制


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胶质母细胞瘤(GBM)是由胶质母细胞瘤干细胞(GSCs)促进的一种以治疗耐药性为特征的最致命的原发性脑癌。该研究调查了患者来源的GSCs、分化胶质母细胞瘤细胞(DGCs)和神经干细胞(NSCs)的基因表达和全基因组CRISPR/Cas9筛选,以确定GSC干细胞性的主要调控因子,揭示了RNA聚合酶介导的转录增加的必要转录状态。YY1和转录CDK9复合物对GSC在体内外的存活和维持至关重要。YY1CDK9相互作用,调控GSCs的转录延伸。YY1-CDK9复合物的遗传或药理学靶向诱导RNA m6A修饰依赖的干扰素应答,减少调节性T细胞浸润,增强胶质母细胞瘤免疫检查点治疗的疗效。总的来说,这些结果表明YY1-CDK9转录延伸复合物定义了胶质母细胞瘤中具有转录活性、干扰素反应抑制和免疫治疗抵抗的靶向细胞状态。
 
 
 
 
 
 
 
 
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10月其余文章列表

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天昊生物具有多年基因组、转录组和表观组等多组学检测与分析的经验,m6A RNA甲基化作为表观领域的一大热点,天昊生物自主设计了m6A调控因子(writers/erasers/readers)差异表达分析检测panel还可以提供m6A修饰整体水平定量检测,并结合MeRIP-seq和RNA-seq挖掘受m6A调控因子影响的下游靶点,同时可对相关的靶点进行MeRIP-qPCR验证。生信团队亦可提供个性化的m6A数据库挖掘与生信分析内容。
 
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