METTL3通过m6A修饰调控SYK/ERK/MEK信号轴促进中性粒细胞胞外诱捕网形成在急性肺损伤中的作用机制研究

《Journal of Advanced Research》:METTL3 promotes neutrophil extracellular trap formation via SYK/ERK/MEK signaling during acute lung injury

【字体: 时间:2026年01月24日 来源:Journal of Advanced Research 13

编辑推荐:

  本研究针对急性肺损伤(ALI)中过度中性粒细胞浸润和中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成加剧组织损伤的临床难题,首次揭示了METTL3介导的m6A甲基化通过稳定SYK mRNA促进NET形成的分子机制。研究人员通过条件性基因敲除、药理学抑制和多组学分析,证实METTL3-SYK-ERK/MEK信号轴是NETosis的关键调控通路,为ALI和脓毒症相关炎症提供了新的治疗靶点。

  
当肺部遭遇严重感染或损伤时,会引发一种危及生命的急性肺损伤(Acute Lung Injury, ALI)。在这种疾病中,大量中性粒细胞涌入肺部,它们原本是身体的"卫士",负责清除病原体,但过度激活后会"误伤"自身组织,释放中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps, NETs)。这些网状结构虽然能捕捉细菌,但过量产生时会像"蜘蛛网"一样缠住肺组织,加剧炎症和损伤。目前针对ALI的治疗手段有限,探索NETs形成的调控机制具有重要意义。
近年来,科学家发现一种名为m6A的RNA修饰在免疫调控中扮演关键角色。这种修饰如同给RNA分子贴上"标签",影响其稳定性和功能。METTL3是负责添加这种标签的关键"书写酶",但其在NETs形成中的作用尚不明确。广东医科大学附属医院麻醉科的研究团队在《Journal of Advanced Research》上发表的研究,首次揭示了METTL3通过调控SYK基因表达促进NETs形成的新机制。
研究人员采用条件性基因敲除小鼠模型,结合药理学干预和多组学分析技术。关键技术包括:利用Ly6G-Cre和Lyzm-Cre系统构建髓系特异性METTL3敲除小鼠;通过m6A甲基化RNA免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)筛选靶基因;采用流式细胞术分析中性粒细胞浸润;使用免疫荧光显微镜观察NETs形成;通过蛋白质印迹验证信号通路激活;利用RNA稳定性实验和双荧光素酶报告基因系统验证m6A调控机制。
METTL3缺陷减轻ALI中性粒细胞募集和肺损伤
研究人员发现,在脂多糖(LPS)诱导的ALI模型中,髓系特异性METTL3敲除小鼠肺部中性粒细胞浸润显著减少,肺组织损伤明显减轻。组织学分析显示,METTL3缺陷小鼠肺泡结构保存更完整,血管通透性降低。关键NETs标志物髓过氧化物酶(MPO)活性和瓜氨酸化组蛋白H3(H3Cit)水平也显著下降,表明METTL3是NETs形成所必需的。
中性粒细胞METTL3促进体外NET形成
通过体外实验,研究人员证实METTL3缺失或抑制显著降低中性粒细胞的NETs形成能力。使用METTL3抑制剂STM2457处理中性粒细胞样细胞系dHL60,或采用METTL3敲除的小鼠骨髓来源中性粒细胞,均观察到SYTOX绿色荧光标记的胞外DNA结构减少,同时ROS产生和H3Cit水平下降,证明METTL3直接调控NETosis过程。
METTL3通过SYK/ERK/MEK信号轴促进NETosis
机制研究表明,METTL3通过m6A修饰稳定SYK mRNA,增强其表达。SYK是一种非受体酪氨酸激酶,是NETosis信号通路的关键节点。METTL3缺陷导致SYK表达下降,进而抑制下游ERK和MEK磷酸化。重要的是,在METTL3缺陷细胞中过表达SYK可恢复NETs形成能力,证实了METTL3-SYK轴的核心地位。
METTL3依赖性SYK表达促进脓毒症诱导的肺损伤
在体内实验中,SYK抑制剂R406能模拟METTL3缺失的保护效应,减轻肺损伤。相反,在METTL3敲除小鼠中过表达SYK会逆转其保护表型,加重NETs形成和肺损伤。此外,研究发现METTL3还通过SYK间接调控Toll样受体2(TLR2)表达,拓展了其免疫调控网络。
METTL3通过m6A修饰稳定SYK mRNA
分子机制上,MeRIP-seq和MeRIP-qPCR证实METTL3直接介导SYK mRNA 3'UTR区域的m6A修饰。RNA衰减实验显示METTL3缺失加速SYK mRNA降解,而双荧光素酶报告基因实验证明m6A位点突变降低报告基因活性,从多个层面验证了METTL3通过增强SYK mRNA稳定性促进其表达的机制。
METTL3的药理学抑制抑制NETosis并改善肺结局
临床应用方面,METTL3抑制剂STM2457能有效减轻LPS诱导的肺损伤,降低中性粒细胞浸润、NETs形成和肺血管通透性。这为靶向METTL3治疗ALI和脓毒症相关炎症提供了临床前证据。
本研究系统阐明了METTL3-m6A-SYK轴在NETs形成和ALI中的关键作用。METTL3通过m6A修饰稳定SYK mRNA,维持SYK蛋白表达,激活下游ERK/MEK信号通路,最终促进NETosis和肺损伤。这一新机制的发现不仅深化了对表观转录组调控中性粒细胞功能的理解,也为开发针对ALI和脓毒症的新疗法提供了理论依据。研究提示METTL3抑制剂可能成为治疗NETs相关炎症疾病的有前景策略,具有重要的临床转化价值。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

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