N6-甲基腺苷RNA甲基化修飾在腎纖維化中的研究進(jìn)展

陳 立, 柳敏娜, 席春生

(1. 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院, 甘肅 蘭州, 730000;2. 中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院 腎臟內(nèi)科, 甘肅 蘭州, 730000)

腎纖維化是指成纖維細(xì)胞在腎間質(zhì)和腎小球中異常積聚并產(chǎn)生過(guò)量的細(xì)胞外基質(zhì),屬于各種類型慢性腎臟病的常見(jiàn)病理特征。目前,腎移植是腎纖維化的主要治療方法,但其臨床應(yīng)用受到腎移植供體短缺和費(fèi)用昂貴的限制,因此亟需尋找新的抗纖維化治療的分子靶點(diǎn)和藥物避免或延緩腎纖維化進(jìn)展。遺傳和環(huán)境因素在腎臟疾病的發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,故可基于分子生物學(xué)技術(shù),在細(xì)胞分子層面探索遺傳學(xué)在腎臟疾病病理學(xué)中的作用以開發(fā)新的治療藥物。表觀遺傳學(xué)指在不改變脫氧核糖核酸(DNA)序列的情況下,基因功能發(fā)生了可遺傳的變化,最終導(dǎo)致疾病相關(guān)基因表型發(fā)生變化,其本質(zhì)上是通過(guò)多種機(jī)制調(diào)控基因的表達(dá),包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色體重塑、核糖核酸(RNA)修飾和非編碼RNA等。近年來(lái)表觀遺傳學(xué)研究數(shù)量顯著增多,在基礎(chǔ)生物學(xué)、人類疾病研究以及表觀基因組學(xué)技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展。RNA有150多種化學(xué)修飾類型,其中RNA甲基化修飾是真核生物最常見(jiàn)的RNA修飾類型,已成為轉(zhuǎn)錄表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)控因子,參與疾病進(jìn)展等各種生物學(xué)過(guò)程[1-2],近年來(lái)已受到越來(lái)越多的關(guān)注[3]。信使RNA(mRNA)最常見(jiàn)的內(nèi)部修飾包括N6-甲基腺苷(m6A)、N1-甲基腺苷(m1A)、5-甲基胞苷(m5C)、N7-甲基鳥苷(m7G)、假尿苷等,其中m6A甲基化占總甲基化核苷酸的50%左右和細(xì)胞總RNA中腺苷的0.1%～0.4%[4-5]。表觀遺傳學(xué)改變?cè)诟鞣N腎臟疾病相關(guān)纖維化、炎癥和免疫中的重要性已受到研究者重視,深入了解m6A甲基化修飾在腎纖維化中對(duì)腎臟細(xì)胞表觀基因組的調(diào)控機(jī)制,可為疾病發(fā)病機(jī)制研究提供新的見(jiàn)解。本文對(duì)m6A甲基化修飾在腎纖維化中的作用機(jī)制進(jìn)行綜述,以期為探尋腎纖維化新療法提供一定參考依據(jù)。

1 m6A甲基化修飾概述

m6A指腺苷第6位的N原子上插入1個(gè)甲基,為真核生物mRNA和非編碼RNA細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄后化學(xué)修飾,是真核基因中最常見(jiàn)的內(nèi)部修飾,對(duì)許多疾病的發(fā)展至關(guān)重要。m6A修飾與其他表觀遺傳修飾存在著復(fù)雜的相互關(guān)系。真核生物中, m6A甲基化修飾在轉(zhuǎn)錄調(diào)控5′端CAP、3′端ployA中起著十分重要的作用,尤其是維持mRNA內(nèi)部修飾穩(wěn)定性方面。m6A甲基化修飾主要通過(guò)剪接mRNA前體、調(diào)控mRNA翻譯及穩(wěn)定性、促進(jìn)環(huán)狀RNA(circRNA)翻譯、調(diào)控RNA核輸出,參與調(diào)控精子發(fā)生、調(diào)控造血干細(xì)胞定向分化和改變腫瘤發(fā)展。大多數(shù)哺乳動(dòng)物的m6A位點(diǎn)都存在于固定序列,即具有典型的序列DRACH(D=G、A或U; R=G或A; H=A、C或U),在3′端非編碼區(qū)(3′UTR)中富含,尤其是在終止密碼子區(qū)域附近富集度特別高,這種修飾是動(dòng)態(tài)可逆的,類似于DNA和組蛋白甲基化的另一層表觀遺傳調(diào)控[6]。m6A修飾的生物學(xué)功能由甲基轉(zhuǎn)移酶(又稱編碼器)、去甲基轉(zhuǎn)移酶(又稱消碼器)和m6A結(jié)合蛋白(又稱讀碼器)動(dòng)態(tài)可逆地介導(dǎo)[7-8]。m6A甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基轉(zhuǎn)移酶的聯(lián)合作用可確保m6A RNA甲基化在細(xì)胞中保持動(dòng)態(tài)平衡,因此,許多關(guān)于m6A甲基化修飾的功能研究通過(guò)高表達(dá)、低表達(dá)m6A甲基轉(zhuǎn)移酶或去甲基轉(zhuǎn)移酶而實(shí)現(xiàn)[9]。m6A由去甲基轉(zhuǎn)移酶通過(guò)快速動(dòng)態(tài)催化、依賴信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式去除甲基并被結(jié)合蛋白識(shí)別,可調(diào)節(jié)RNA翻譯、剪接、輸出、降解等,通過(guò)甲基轉(zhuǎn)移酶和去甲基轉(zhuǎn)移酶的協(xié)調(diào)作用完成可逆的動(dòng)態(tài)修飾。m6A甲基化修飾不僅在各種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程中起著重要作用,在疾病發(fā)病機(jī)制中也起著重要作用。

甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物負(fù)責(zé)催化m6A修飾,其通常由甲基轉(zhuǎn)移酶樣3(METTL3)、甲基轉(zhuǎn)移酶樣14(METTL14)、Wilms腫瘤相關(guān)蛋白1(WTAP)、甲基轉(zhuǎn)移酶樣16(METTL16)、病毒樣m6A甲基轉(zhuǎn)移酶相關(guān)蛋白(VIRMA,又稱KI-AA1429)、RNA結(jié)合模體蛋白15(RBM15)、鋅指CCCH型結(jié)構(gòu)域蛋白13(ZC3H13)等物質(zhì)構(gòu)成[4]。METTL3作為甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物的核心成分,具有高度保守和催化活性的亞基,負(fù)責(zé)將1個(gè)甲基轉(zhuǎn)移到受體腺苷第6位的N原子上。METTL3和METTL14具有相似的甲基轉(zhuǎn)移酶域,兩者在核區(qū)形成一個(gè)1∶1共定位的異源二聚體。METTL14與mRNA結(jié)合,并協(xié)助甲基的定位,為RNA結(jié)合提供平臺(tái)。因此, METTL14在識(shí)別底物和提高M(jìn)ETTL3甲基轉(zhuǎn)移酶活性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[10]。WTAP可促進(jìn)METTL3-METTL14復(fù)合體向m6A甲基化位點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,這對(duì)于定位而言也是必不可少的。METTL16和METTL5是新發(fā)現(xiàn)的甲基轉(zhuǎn)移酶,可催化U6 核小RNA(snRNA)和核糖體RNA(rRNA)[11-12]。

去甲基轉(zhuǎn)移酶由肥胖相關(guān)蛋白質(zhì)(FTO)、烷基化修復(fù)同源蛋白5(ALKBH5)、α-酮戊二酸依賴的雙加氧酶同源物3(ARH3)等物質(zhì)構(gòu)成,通過(guò)FTO、ALKBH5去除m6A甲基化。FTO是第1個(gè)被發(fā)現(xiàn)的RNA去甲基轉(zhuǎn)移酶,其可以將m6A依次氧化成N6-羥甲基腺苷和N6-甲酰腺苷,后者進(jìn)一步水解為腺嘌呤。FTO主要介導(dǎo)細(xì)胞中m6A的去甲基化,對(duì)m6A的去甲基化活性在細(xì)胞核中相較胞質(zhì)中更明顯。FTO和ALKBH5均屬于烷烴羥化酶(ALKB)家族,其去甲基化活性依賴于Fe2+和α-酮戊二酸。但ALKBH5可直接從m6A甲基化的腺嘌呤上去除甲基,無(wú)需在去甲基化之前進(jìn)行氧化,其活性顯著影響mRNA的核輸出和代謝[13]。

m6A結(jié)合蛋白通過(guò)特異性識(shí)別m6A甲基化位點(diǎn)而發(fā)揮調(diào)控作用,目前發(fā)現(xiàn)的結(jié)合蛋白主要有YTH結(jié)構(gòu)域家族蛋白(YTHDF1/2/3和YTHDC1/2), 異質(zhì)性胞核核糖核蛋白(HnRNPs)家族即RNA結(jié)合蛋白異質(zhì)核蛋白(HnRNPA2B1)、異質(zhì)性胞核核糖核蛋白C(HnRNPC)、異質(zhì)性胞核核糖核蛋白G(HnRNPG), 胰島素樣生長(zhǎng)因子2 mRNA結(jié)合蛋白1/2/3(IGF2BP 1/2/3)和真核細(xì)胞起始因子 3(eIF3)。YTH結(jié)構(gòu)域家族YTHDF1/2/3和YTHDC1/2是專門識(shí)別m6A位點(diǎn)的識(shí)別蛋白[14], 可促進(jìn) mRNA選擇性剪接、降解、翻譯、核輸出,維持穩(wěn)定性以及非編碼RNA生物形成等過(guò)程。

2 m6A診斷腎纖維化預(yù)測(cè)靶點(diǎn)

慢性腎臟疾病發(fā)病率高、潛伏期長(zhǎng),嚴(yán)重影響患者的身心健康,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病理指標(biāo)可防止病情進(jìn)一步發(fā)展為腎衰竭。腎小管間質(zhì)纖維化是反映腎臟狀況的重要指標(biāo)之一,及時(shí)早期識(shí)別腎纖維化并實(shí)施保護(hù)性干預(yù)非常必要。目前,腎纖維化的評(píng)估“金標(biāo)準(zhǔn)”是腎組織活檢,但腎活檢屬于侵入性操作,因高出血風(fēng)險(xiǎn)和采樣局限性而臨床應(yīng)用受限。近年來(lái),研究者們致力于尋找腎纖維化的新型生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),且特別關(guān)注參與腎纖維化的未知介質(zhì)和途徑的特性[15]。

眾多文獻(xiàn)報(bào)道了m6A甲基化在表觀遺傳調(diào)控中的關(guān)鍵作用,以及影響肝纖維化、肺纖維化等的機(jī)制,包括腎臟損傷。鎘暴露使大鼠腎功能受損,腎纖維化指標(biāo)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1) 水平上升, m6A甲基化表達(dá)水平上升(以METTL3、METTL14、WTAP為主), METTL3、METTL14、WTAP可促進(jìn)miR-21表達(dá)水平上調(diào),而miR-21可與TGF-β1 相互作用調(diào)控纖維化的進(jìn)展,故認(rèn)為m6A修飾和miR-21可能與鎘誘導(dǎo)的腎纖維化有關(guān)[16]。

一項(xiàng)生信分析[17]根據(jù)m6A亞型開發(fā)預(yù)測(cè)性藥物靶點(diǎn)來(lái)診斷腎纖維化,發(fā)現(xiàn)腎纖維化的進(jìn)展與m6A甲基化模式密切相關(guān); m6A甲基化是一種豐富的內(nèi)源性修飾,在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)方面也至關(guān)重要,根據(jù)21種m6A修飾物將腎臟纖維化患者分為3個(gè)亞型,基于5個(gè)藥物靶點(diǎn)建立腎臟纖維化預(yù)測(cè)模型,該風(fēng)險(xiǎn)模型具有良好的預(yù)測(cè)性能; 繪制基因模型的熱圖發(fā)現(xiàn),與正常組相比,SLC4A1、THY1和GHR在腎臟纖維化組中顯著表達(dá)不足,而PLA2G4A和EGR1則顯著表達(dá)過(guò)度; 進(jìn)一步探討模型基因在腎臟纖維化發(fā)展中的作用和藥物治療之間的相關(guān)性,這些關(guān)鍵基因主要與腎臟發(fā)育、細(xì)胞外基質(zhì)和腎素-血管緊張素系統(tǒng)有關(guān),可能參與腎纖維化的發(fā)展進(jìn)程,是診斷腎纖維化的潛在靶點(diǎn),今后需要進(jìn)一步研究。

3 甲基轉(zhuǎn)移酶與腎纖維化

3.1 METTL3

m6A甲基化修飾可調(diào)控mRNA和長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA), METTL3作為甲基轉(zhuǎn)移酶亞單位的核心,在體外選擇性地使單鏈RNA中的GAC和AAC序列甲基化[18]。研究[19]發(fā)現(xiàn), lncRNA轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄物1(MALAT1)在梗阻性腎病(ON)患者腎臟纖維化中表達(dá)增加。此外, METTL3被證明是MALAT1上m6A修飾的主要甲基轉(zhuǎn)移酶,進(jìn)一步揭示了MALAT1在ON誘導(dǎo)的腎臟纖維化中的作用以及METTL3對(duì)MALAT1的正向調(diào)節(jié)機(jī)制?？傊? METTL3對(duì)MALAT1的正向調(diào)節(jié)機(jī)制促使MALAT1表達(dá)增加,進(jìn)而增加腎纖維化風(fēng)險(xiǎn),加重腎臟損傷。

核受體結(jié)合設(shè)定結(jié)構(gòu)域蛋白2(NSD2)是一種組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶,具有調(diào)節(jié)胰島素分泌、β細(xì)胞增殖并降低葡萄糖濃度的作用,表達(dá)增加時(shí)可減輕腎臟損傷,抑制腎間質(zhì)纖維化[20]。NSD2在表觀遺傳調(diào)控中具有重要作用,既往研究[21]發(fā)現(xiàn)其促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移有關(guān), NSD2過(guò)表達(dá)時(shí)可降低小鼠的腎臟重量并減輕腎損傷,還可抑制小鼠腎間質(zhì)纖維化。METTL3可促進(jìn)YTHDF1對(duì)NDS2的m6A修飾,并增強(qiáng)其穩(wěn)定性[22], METTL3過(guò)表達(dá)能減輕腎臟損傷和纖維化,減少高糖誘導(dǎo)的系膜細(xì)胞活化、間質(zhì)纖維化和膠原沉積,但沉默NSD2后,這種保護(hù)作用被阻斷。METTL3通過(guò)YTHDF1促進(jìn)NSD2 mRNA的穩(wěn)定性,從而延緩糖尿病腎病的纖維化進(jìn)展,推測(cè)NSD2可以減輕糖尿病腎病小鼠腎組織膠原沉積和間質(zhì)纖維化,這部分歸因于其對(duì)血糖的抑制性調(diào)節(jié),反之NSD2減少時(shí),血糖升高可阻礙NSD2 mRNA的m6A修飾。

尿路梗阻所致腎纖維化是臨床常見(jiàn)疾病,但目前仍缺乏有效的治療方法,研究人員還需進(jìn)一步深入探究腎纖維化的發(fā)病機(jī)制。相關(guān)研究[23]發(fā)現(xiàn),單側(cè)輸尿管梗阻(UUO)小鼠模型組的miR-21-5p水平和m6A修飾水平顯著升高; miR-21-5p激活了SPRY1/ERK/NF-κB通路,證實(shí)miR-21-5p通過(guò)促進(jìn)梗阻性腎纖維化中的炎癥反應(yīng)發(fā)揮重要作用; METTL3在UUO小鼠m6A甲基化修飾中起主要催化作用,并通過(guò)促進(jìn)miR-21-5p表達(dá)而促進(jìn)梗阻性腎纖維化的發(fā)展,證實(shí)了METTL3-m6A-miR21-5p-SPRY1/ERK/NF-κB軸在梗阻性腎纖維化中的作用,即抑制該軸可減少腎纖維化,起到腎臟保護(hù)作用。另有研究[24]證實(shí), METTL3表達(dá)下調(diào)可減少RNA結(jié)合蛋白與初級(jí)微小RNA(miRNA)的結(jié)合,導(dǎo)致成熟miRNA整體減少。

3.2 METTL14

陳靜等[25]發(fā)現(xiàn), METTL14在UUO腎臟纖維化小鼠模型中顯著升高。研究[26]發(fā)現(xiàn),METTL14通過(guò)蛋白酪氨酸磷酸酶基因(PTEN)調(diào)控PI3K/AKT信號(hào)通路,從而影響糖尿病腎病中組蛋白去乙?；?HDAC)5介導(dǎo)的EMT和腎間質(zhì)纖維化,通過(guò)下調(diào)TGF-β1而抑制EMT, 也可阻斷PI3K/AKT途徑,降低HDAC5表達(dá),減少腎纖維化; 在高葡萄糖刺激下,人腎皮質(zhì)近曲小管上皮細(xì)胞2(HK2)中m6A甲基化水平降低(即METTL3、METTL14和FTO被下調(diào)),這主要是因?yàn)镸ETTL14介導(dǎo)的m6A甲基化修飾影響了高糖狀態(tài)刺激下HK2的PI3K/AKT通路、HDAC5、TGF-β1和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA); HDAC抑制劑曲古抑菌素A(TSA)治療可減輕糖尿病小鼠腎臟細(xì)胞外基質(zhì)的積聚,并伴有HDAC5、TGF-β1和α-SMA表達(dá)下調(diào)。另有研究[27]證實(shí), HDAC的作用與糖尿病腎病氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞凋亡、纖維化和其他病理事件的調(diào)節(jié)有關(guān),使用TSA后可下調(diào)HDAC進(jìn)而延緩腎臟纖維化進(jìn)程。TGF-β1是參與形態(tài)改變、炎癥發(fā)生、免疫和炎癥調(diào)節(jié)、組織重塑和傷口愈合的媒介,也是一種重要的促纖維化細(xì)胞因子[28]。TGF-β1可誘導(dǎo)EMT和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白沉積,從而促進(jìn)人腎臟近端小管上皮細(xì)胞的活力、增殖和遷移。在大多數(shù)纖維化疾病中, TGF-β是促使瘢痕形成的病理學(xué)關(guān)鍵,也是疾病進(jìn)展的關(guān)鍵因素,因此可通過(guò)敲除HDAC5下調(diào)TGF-β1抑制EMT,減少腎纖維化。

4 去甲基轉(zhuǎn)移酶與腎纖維化

4.1 FTO

JIA G F等[29]發(fā)現(xiàn), RNA去甲基轉(zhuǎn)移酶FTO在腎纖維化組織中含量豐富,并在阻塞性腎病中通過(guò)TGF等信號(hào)通路調(diào)控腎臟成纖維過(guò)程。多項(xiàng)研究[30-32]發(fā)現(xiàn), FTO是慢性腎臟病患者病死率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,但是FTO的具體作用尚不清楚。UUO小鼠腎臟組織中, FTO表達(dá)上調(diào),而lncRNA 生長(zhǎng)阻滯特異性轉(zhuǎn)錄物5(GAS5)下調(diào),且LncRNA GAS5過(guò)表達(dá)或FTO沉默可抑制EMT和炎癥因子白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-1β和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平升高。FTO通過(guò)減少lncRNA GAS5的m6A修飾而抑制lncRNA GAS5的表達(dá)。此外,敲除FTO可以抑制體外和體內(nèi)由TGF-β1和UUO誘導(dǎo)的EMT過(guò)程和炎癥反應(yīng),緩解腎纖維化進(jìn)程[33]。WANG C Y等[34]發(fā)現(xiàn)m6A甲基化修飾與腎間質(zhì)纖維化的嚴(yán)重程度密切相關(guān),且FTO低表達(dá)會(huì)減弱由腎臟輸尿管阻塞引起的纖維化反應(yīng),起到保護(hù)腎組織的作用。另有研究[35]發(fā)現(xiàn), UUO手術(shù)后患者有明顯的腎纖維化和α-SMA mRNA表達(dá)增加,且FTO在輸尿管梗阻和腎纖維化后表達(dá)增加。FTO缺乏可阻礙輸尿管梗阻引起的TGF-β刺激α-SMA蛋白表達(dá),減輕腎纖維化反應(yīng),即 FTO缺乏的腎小管細(xì)胞在TGF-β刺激后產(chǎn)生的α-SMA減少,在UUO后第3～10天,腎臟FTO蛋白濃度增加4.78倍。由此提示,敲除FTO可減少纖維化反應(yīng),并保護(hù)腎臟免受UUO相關(guān)的纖維化損害。研究[36]發(fā)現(xiàn), SGLT2抑制劑Canagliflzin(Cana)通過(guò)SQSTM1/STAT6自噬介導(dǎo)的降解,以一種m6A依賴的方式減輕腎小管細(xì)胞的脂肪酸氧化紊亂和腎臟纖維化,進(jìn)一步闡明Cana的作用主要是通過(guò)抑制FTO增加SQSTM1mRNA的穩(wěn)定性,并增加自噬體形成。

4.2 ALKBH5

大豆異黃酮(Genistein)具有保護(hù)腎臟、調(diào)節(jié)表觀遺傳和抗纖維化作用,該機(jī)制與m6A RNA去甲基轉(zhuǎn)移酶ALKBH5密切相關(guān)[37]。ALKBH5作為去甲基轉(zhuǎn)移酶,可在腎臟纖維化過(guò)程中明顯被抑制。由UUO誘導(dǎo)的小鼠腎纖維化可表現(xiàn)出腎臟纖維化不良相關(guān)蛋白表達(dá)和總m6A甲基化修飾水平增加。Genistein預(yù)處理明顯恢復(fù)了ALKBH5的損失,可能機(jī)制是Genistein促進(jìn)ALKBH5表達(dá),并可能誘導(dǎo)一些EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子降低m6A甲基化水平,從而減少腎臟纖維化、異常蛋白和炎癥標(biāo)志物。UUO腎臟損傷的病理過(guò)程與EMT有關(guān),其中α-SMA表達(dá)增加,上皮黏附分子(E-cadherin)表達(dá)下降。此外,過(guò)量表達(dá)ALKBH5會(huì)增加E-cadherin表達(dá),減少snail表達(dá)。在腎小管上皮細(xì)胞中敲除ALKBH5,可減輕缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的急性腎損傷和腎纖維化。CCL28mRNA作為ALKBH5的靶標(biāo),其穩(wěn)定性隨著ALKBH5的缺乏而增強(qiáng),這是通過(guò)胰島素樣生長(zhǎng)因子2結(jié)合蛋白2的結(jié)合介導(dǎo),增加Treg細(xì)胞募集,抑制炎癥細(xì)胞,保護(hù)腎臟組織[38]。

在UUO誘導(dǎo)的腎臟纖維化中,Genistein增加了腎臟ALKBH5的表達(dá),降低了RNA m6A水平,可防止腎臟損傷。值得注意的是,Genistein為食物添加劑,屬于多酚類非甾體化合物,可用于多種疾病的治療,甚至可保護(hù)腎損傷(缺血再灌注損傷、輻射或順鉑引起的腎損傷),但其在終末期腎病中的確切功能和作用機(jī)制尚未完全闡明。

5 m6A結(jié)合蛋白與腎纖維化

Yse相關(guān)蛋白(YAP)是一種重要的轉(zhuǎn)錄輔助因子,可激活調(diào)控TGF-β/Smad通路,以及與細(xì)胞外基質(zhì)成分形成正反饋導(dǎo)致腎纖維化加重,相關(guān)研究[39-40]表明,激活或增強(qiáng)YAP蛋白活性可促進(jìn)腎纖維化進(jìn)展。一項(xiàng)生物信息學(xué)分析[41]指出, m6A甲基化結(jié)合蛋白YTHDF1高表達(dá)是腎纖維化的關(guān)鍵,表明抑制YTHDF1可能通過(guò)下調(diào)YAP來(lái)治療或延緩腎纖維化,且YTHDF1在由UUO、單側(cè)缺血再灌注損傷等誘導(dǎo)的小鼠腎纖維化中也上調(diào)。α-SMA和纖維連接蛋白顯著上調(diào),進(jìn)一步驗(yàn)證了YTHDF1在腎纖維化過(guò)程中的因果作用,而體內(nèi)YTHDF1 siRNA下調(diào)YTHDF1后,腎纖維化相關(guān)分子的表達(dá)均受到明顯抑制,敲除YTHDF1可能通過(guò)抑制YAP mRNA的翻譯,有效改善UUO小鼠的腎臟病理形態(tài)和功能。另一項(xiàng)生物信息學(xué)分析[17]結(jié)果與之一致, YTHDF1在腎纖維中表達(dá)增加,且居于前列。YTHDF1 與人腎纖維化組織中的 YAP呈正相關(guān),可促進(jìn)腎纖維化進(jìn)展,因此,敲除YTHDF1可能通過(guò)抑制YAP mRNA的翻譯,防止腎臟病理變化,有效改善腎臟功能。

6 小結(jié)與展望

在腎纖維化中,表觀遺傳學(xué)m6A甲基化修飾通過(guò)甲基轉(zhuǎn)移酶、去甲基轉(zhuǎn)移酶和甲基化閱讀蛋白共同調(diào)控腎臟細(xì)胞相關(guān)靶點(diǎn)及信號(hào)通路。目前,腎臟疾病的腎纖維化中m6A甲基化相關(guān)研究仍處于起步階段,需要開展更多臨床研究及基礎(chǔ)研究進(jìn)一步闡明m6A甲基化在腎纖維化中發(fā)揮的生物學(xué)效應(yīng)和確切分子調(diào)控機(jī)制。此外,RNA m6A甲基化修飾是否受環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、衰老等因素的影響目前尚不清楚,未來(lái)的研究可進(jìn)一步探討腎纖維化中m6A甲基化的其他功能和潛在機(jī)制,從而為表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和臨床新藥研發(fā)提供新思路。