METTL14 通过介导 BACH1 的 m6A 甲基化修饰来促进缺血性中风的发病机制，从而加剧 OGD/R 诱导的神经元损伤，并在 SK-N-SH 细胞中促进铁死亡（ferroptosis）的发生

《Neuroscience》：METTL14 promotes ischemic stroke pathogenesis by mediating m6A methylation modification of BACH1 to enhance OGD/R-induced neuronal damage and facilitate ferroptosis in SK-N-SH cells

缺血性脑卒中（IS）的发病机制与BACH1介导的m6A修饰调控的Nrf2/SLC7A11/GPX4通路抑制密切相关。本研究通过体外OGD/R模型和动物MCAO模型，发现METTL14/IGF2BP1复合体通过m6A修饰稳定BACH1 mRNA，抑制抗氧化通路，促进ferroptosis，加重IS损伤；沉默BACH1可显著减轻细胞凋亡和炎症反应，验证其保护作用。

崔创|冯雷|苏龙|王丽|谢丽萍

西安电子科技大学集团医院神经外科，中国陕西省西安市710077

摘要

背景

缺血性中风（IS）是一种急性脑血管疾病，其特点是高发病率、高致残率和高死亡率。先前的研究表明，BTB和CNC同源物1（BACH1）可促进IS中的铁死亡（ferroptosis）。然而，关于其具体分子机制的研究仍处于早期阶段。

方法

为了模拟IS的细胞模型，使用氧糖剥夺/再氧合（OGD/R）处理SK-N-SH细胞。通过Western blot检测蛋白质水平。利用CCK-8、TUNEL、流式细胞术和酶联免疫吸附测定法（ELISA）监测细胞活力、凋亡和炎症反应。此外，使用相关试剂盒检测Fe²⁺、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和活性氧（ROS）的水平。通过甲基化RNA免疫沉淀（MeRIP）和RIP测定法分析甲基化修饰及分子间的结合相互作用。通过qRT-PCR检测BACH1 mRNA的水平。最后，通过建立大脑中动脉阻塞（MCAO）的动物模型来进一步验证体外实验结果。

结果

沉默BACH1可减轻OGD/R诱导的SK-N-SH细胞的损伤。METTL14和IGF2BP1通过m6A依赖机制协同增强BACH1的表达。BACH1的过表达会逆转METTL14沉默的保护作用。此外，METTL14通过稳定BACH1来抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4通路。BACH1的下调在体内减缓了IS的进展。

结论

METTL14/IGF2BP1复合物通过m6A修饰稳定BACH1 mRNA，从而抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4通路，促进铁死亡，最终加重IS。

引言

缺血性中风（IS），也称为脑梗死，是由于脑循环障碍导致局部组织缺血、缺氧和随后的坏死（Feske, 2021）。其全球发病率正在上升，存在明显的地区和种族差异（Campbell et al., 2019）。每年全球约有1500万人发生中风，其中约87%为IS病例（Kuriakose and Xiao, 2020）。IS具有高死亡率，是全球主要的死亡原因之一（XY et al., 2024）。尽管临床治疗技术有所进步，如溶栓疗法，但由于治疗窗口狭窄和相关风险，许多患者仍缺乏有效的治疗选择（Hurd et al., 2021, Li et al., 2025）。因此，迫切需要更深入地了解IS的发病机制并寻找新的治疗靶点。 IS的病理生理学涉及多种机制，包括氧化应激、炎症、血管生成、铁死亡和细胞凋亡（Qin et al., 2022）。其中，铁死亡起着重要作用（Yu et al., 2021）。Nrf2/SLC7A11/GPX4通路在维持细胞氧化还原平衡和抵抗铁死亡方面起着关键作用（Yu et al., 2024）。越来越多的研究表明，该通路参与了IS后的神经元损伤（Wei, 2024, Yang and Jin, 2025）。 鉴于铁代谢和氧化还原平衡在IS诱导的铁死亡中的核心作用，转录因子BTB和CNC同源物1（BACH1）成为了一个潜在的枢纽。作为铁稳态的关键调节因子，BACH1通过调节铁蛋白表达和血红素加氧酶活性来维持细胞内铁平衡（Warnatz et al., 2011）。同时，它通过Nrf2通路抑制抗氧化基因网络，从而影响细胞对氧化应激的抵抗力（Mafra et al., 2022）。近年来，研究发现BACH1与肿瘤发生、发展和转移过程密切相关（Wei et al., 2025, Sato and Matsumoto, 2020, Liu et al., 2022）。值得注意的是，BACH1的下调可以减轻Neuro-2a（N2a）细胞的损伤、氧化应激和凋亡，而Neuro-2a细胞是脑梗死-再灌注（I/R）损伤的模型系统（Yu et al., 2020）。然而，关于其在IS中的具体分子机制的研究仍然有限。 在基因表达调控领域，N6-甲基腺苷（m6A）修饰作为真核生物mRNA中普遍存在的转录后修饰，近年来受到了广泛关注（He and He, 2021, Wu et al., 2025）。IS的m6A转录组分析显示，脑缺血后总RNA的m6A甲基化水平显著增加（Chokkalla et al., 2019）。甲基转移酶样14（METTL14）作为一种m6A甲基转移酶，通过与METTL3结合形成异二聚体并识别特定的m6A序列来发挥作用（Zhou et al., 2021）。例如，METTL14介导的m6A修饰通过促进小胶质细胞向M1极化而加重IS（Zhang et al., 2025）。胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1（IGF2BP1）识别m6A标记并稳定目标mRNA，影响其命运（Liu et al., 2024）。在神经系统疾病中，IGF2BP1的功能异常也与多种疾病的发病和进展有关。例如，在阿尔茨海默病中，IGF2BP1可能通过影响疾病相关mRNA的代谢和翻译参与神经元损伤（Kiani, 2024, Lane et al., 2017）。 因此，本研究的目的是深入探讨METTL14/IGF2BP1在IS背景下介导的BACH1 m6A甲基化修饰的机制，为IS的管理提供新的理论基础和潜在的治疗靶点。

细胞培养

人类神经母细胞瘤细胞系SK-N-SH来源于中国类型细胞库（武汉），并在含有10%胎牛血清（FBS）的最低必需培养基（MEM）（Pricells, 武汉）中培养，培养条件为37℃、5% CO₂气氛。人类胚胎肾细胞（HEK-293T）也来自中国类型细胞库（武汉）。这些细胞在Dulbecco改良的Eagle培养基（DMEM）中维持（Invitrogen）。

沉默BACH1可减轻OGD/R诱导的细胞损伤

为了研究BACH1在OGD/R诱导的神经元损伤中的作用，进行了一系列功能实验。Western blot显示OGD/R处理的细胞中BACH1水平升高，而si-BACH1转染能有效逆转这一升高（图1A）。敲低BACH1显著提高了OGD/R诱导细胞的存活率（图1B）。为了确认OGD/R诱导的细胞损伤依赖于铁死亡，将细胞与特定的铁死亡抑制剂共同处理

敲低BACH1在体内减缓了IS的进展

接下来，通过建立动物模型来评估BACH1在体内的功能。从HE和Nissl染色结果来看，沉默BACH1可以减少MCAO动物模型中的脑组织损伤程度。组织学上，沉默BACH1有助于改善细胞结构的完整性，增加Nissl小体的数量，并对脑梗死引起的脑组织损伤具有一定的保护作用（图6A）。BACH1敲低还显著减少了...

讨论

IS是一种高发病率和高致残率的常见脑血管疾病，严重影响了患者的生活，并对社会医疗负担产生了重大影响（Feigin and Brainin, 2022）。IS的治疗仍存在许多局限性，这突显了寻找新靶点和探索分子机制的紧迫性和重要性。 本文建立了OGD/R模型来模拟体外诱导的神经元损伤，证实了BACH1...

CRediT作者贡献声明

崔创：写作 – 审稿与编辑，撰写初稿，数据可视化，验证，监督，方法学设计，实验研究。 冯雷：写作 – 审稿与编辑，撰写初稿，数据可视化，验证，方法学设计，实验研究。 苏龙：写作 – 审稿与编辑，撰写初稿，数据可视化，验证，软件使用，实验研究，数据分析。 王丽：软件操作，资源管理，项目协调，数据分析，概念构思。

资金支持

本研究得到了“颈动脉和椎动脉狭窄介入治疗可行性评估”的支持。

数据和材料的可用性

由于本研究中未生成或分析任何数据集，因此不适用数据共享的规定。

动物研究

动物研究遵循ARRIVE指南和Basel宣言，所有动物均接受了美国国家卫生研究院规定的人道护理。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

无。