METTL3介导m6A修饰对动脉粥样硬化的影响及机制探讨

METTL3介导 m6A修饰对动脉粥样硬化的
影响及机制探讨
摘要：目的探究METTL3介导的m6A修饰对巨噬细胞源性泡沫细胞的影响及
潜在机制。

方法建立小鼠高脂血症模型，建模成功后取小鼠心脏做主动脉瓣冰
冻切片，培养THP-1单核细胞，甲基化定量试剂盒检测泡沫细胞内METTL3及整
体m6A水平。

结果 METTL3在人As斑块和小鼠主动脉As斑块中广泛表达。

结论METTL3可能通过介导BAX mRNA上m6A修饰，抑制细胞凋亡，促进As斑块发生发展。

关键词：METTL3 动脉粥样硬化 N6-甲基腺苷修饰
As是心脑血管疾病发生发展的重要病理生理进程，也是心脑血管事件的主要
诱因。

巨噬细胞源性泡沫细胞对As发生发展起重要作用。

巨噬细胞在内皮下吞
噬大量的修饰ox-LDL，巨噬细胞就转变成为超载脂质的泡沫细胞。

泡沫细胞的增
殖和凋亡对于As的演变和预后具有重要的影响[1]。

近年来研究发现，基因水平修
饰对于心血管疾病的调控已被广泛认可。

N6-甲基腺嘌呤修饰(N6-methyladenosine，m6A)修饰作为mRNA上最丰富的化学修饰，参与调控mRNA的
剪接、出核转运、翻译和稳定性等，在RNA加工代谢中发挥重要的调控功能[2]。

甲基转移酶复合体(WTAP/METTL3/METTL14)是催化m6A修饰发生的关键调节酶[3,4]。

METTL3(methyltransferase like 3, METTL3)亚基是m6A甲基转移酶复合体中的
核心组分。

METTL3已被证明参与调控胚胎发育，干细胞异常增殖，癌症等多种疾
病的发生发展[5]。

METTL3过表达可以抑制脂肪水平并降低胞内甘油三酯。

为了证
实METTL3与As的联系，本实验探讨METTL3对巨噬细胞源性泡沫细胞调节信号
通路的影响，阐明METTL3调控巨噬细胞源性泡沫细胞的机制，明确m6A修饰在
调节As中的作用。

As是心血管疾病发生发展的病理生理基础，关于As的发病机制存在多种学说，其中关于As的发生发展中炎症细胞的重要性被广大学者广泛认可。

巨噬细
胞荷脂后形成泡沫细胞并在As斑块发生发展中产生重要影响，但是巨噬细胞源
性泡沫细胞凋亡对不同时期的As斑块影响效应并不一致。

早期巨噬细胞源性泡
沫细胞凋亡以清除作用为主，抑制斑块生长，但随着病变发展，胞葬作用逐渐超
负荷，晚期巨噬细胞源性泡沫细胞凋亡则促进斑块坏死核心的形成，增加斑块不
稳定性，促进心血管恶性并发症的发生。

因此，选择性调控其凋亡程序对为As
的防御和治疗具有重要意义。

m6A是真核生物mRNA中最常见的转录后修饰，参与调控mRNA的剪接、出核
转运、翻译和稳定性等并影响基因表达。

m6A修饰受到多种酶蛋白的调控，已证
实甲基转移酶复合体(WTAP/METTL3/METTL14)催化修饰发生。

其中METTL3亚基作
为m6A甲基转移酶复合体中的核心组分。

通过IHC实验发现METTL3在主动脉As
斑块中广泛表达，进一步明确METTL3介导m6A修饰与As存在密切联系。

本实验
则选取THP-1细胞作为研究对象，进一步明确巨噬细胞中METTL3的影响及作用
机制。

在巨噬细胞经荷脂泡沫化后，METTL3表达上升，同时其介导的m6A修饰水
平升高。

通过进一步对测序结果进行KEGG分析，结果显示凋亡信号通路中差异
峰改变明显。

以上结果显示METTL3在巨噬细胞源性泡沫细胞核中表达，并在泡
沫化前后发生改变，而其介导的m6A修饰可能通过细胞凋亡信号通路发挥调节作用。

巨噬细胞凋亡对As斑块的影响贯穿始终，但对不同时期斑块而言这一机制
的作用不同。

在斑块早期发展阶段，细胞凋亡可有效的清除组织坏死物质，对斑
块发生发展发挥抑制效应，但随着疾病发展，大量细胞坏死，凋亡清除效率有限，超负荷的坏死物质堆积形成坏死核心，导致斑块不稳定，易诱发恶性心血管事件。

所以针对不同时期选择性的调控巨噬细胞凋亡的发生对As斑块的发展十分重要。

细胞凋亡是细胞的程序性死亡，机制复杂，其中线粒体是细胞凋亡发生的关键细
胞器，线粒体同时受多因素调节，如细胞色素c、凋亡诱导因子及Bcl-2家族等等。

Bcl-2/BAX比率被认为是细胞凋亡发动的“分子开关”。

Bax是Bcl-2相关
蛋白质，其作用与Bcl-2相反，旨在拮抗Bcl-2的抑制凋亡作用。

探索Bcl-2、BAX的相关调控机制是细胞凋亡研究的关键环节。

因时间和经费有限制，该研究
目前还在进一步的研究中。

参考文献
[1] 张艳, 林玉壁, 孙雷. 巨噬细胞凋亡与动脉粥样硬化[J]. 中国动脉硬化杂志. 2008(05): 406-408.
[2] Wu J, Frazier K, Zhang J, et al. Emerging role of m6A RNA methylation in nutritional physiology and metabolism[J]. Obesity Reviews. 2020, 21(1): e12942.
[3] Patil D P, Pickering B F, Jaffrey S R. Reading m6A in the transcriptome: m6A-binding proteins[J]. Trends in cell biology. 2018, 28(2): 113-127.
[4] Barbieri I, Tzelepis K, Pandolfini L, et al. Promoter-bound METTL3 maintains myeloid leukaemia by m 6 A-dependent translation control[J]. Nature. 2017, 552(7683): 126-131.
[5] Xu K, Yang Y, Feng G, et al. Mettl3-mediated m 6 A regulates spermatogonial differentiation and meiosis initiation[J]. Cell research. 2017, 27(9): 1100-1114.
基金项目:湖南省研究生科研创新项目(CX20190757)
第一作者简介:高玲,女,硕士研究生,研究方向为心血管疾病防治。