FTO 介导的 m6A 修饰调控子宫内膜异位症进展机制新发现:为疾病治疗带来新曙光

【字体: 时间:2025年02月26日 来源:Molecular Medicine 6.0

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  为探究 m6A RNA 修饰在子宫内膜异位症(EMs)发病机制中的作用,厦门大学研究人员开展相关研究,发现 FTO 通过降低 GEF-H1 的 m6A 水平促进 EMs 发展,为疾病治疗提供新方向。

  在女性健康的领域中,子宫内膜异位症(Endometriosis,EMs)就像一颗隐藏的 “定时炸弹”,悄无声息地影响着众多女性的生活。这种疾病表现为子宫内膜组织在子宫腔外生长,别看它是良性的,却有着类似癌症的 “恶行”,会引发严重疼痛、痛经、性交困难,甚至导致不孕不育。据统计,全球大约有 1.9 亿女性饱受其苦,可即便经过治疗,仍有约 50% 的患者会在 5 年内复发。目前,虽然知道内分泌失调、免疫抑制等多种机制与 EMs 有关,但对其具体的分子机制和治疗靶点仍知之甚少,这就好比在黑暗中摸索,找不到准确的方向。
近年来,RNA 修饰领域的研究取得了不少进展,其中 N6 - 甲基腺苷(m6A)修饰备受关注。它是 RNA 中最常见的一种转录后修饰,就像给 RNA 分子贴上了特殊的 “标签”,影响着基因的表达。m6A 修饰由 “写手”(如 METTL3 和 METTL14 等)、“橡皮擦”(如 FTO 和 ALKBH5 等)和 “读者”(如 YTHDF 家族)共同调控,在多种疾病中都扮演着重要角色。在子宫内膜异位症方面,虽然已有研究表明 m6A 修饰与之有关,但具体的作用机制还不明确,这就像一团迷雾,亟待拨开。

为了揭开这团迷雾,厦门大学的研究人员勇挑重担,开展了一系列深入研究。他们的研究成果意义重大,不仅为深入理解子宫内膜异位症的发病机制提供了新视角,还为开发更有效的治疗方法指明了方向。若能将研究成果转化为临床应用,或许能帮助众多深受子宫内膜异位症困扰的女性摆脱病痛。目前,该研究成果暂未提及发表在哪个期刊。

在研究过程中,研究人员采用了多种关键技术方法。在样本方面,收集了 17 例无 EMs 患者的正常子宫内膜样本,以及 61 例卵巢 EMs 囊肿患者的 61 例异位子宫内膜和 29 例在位子宫内膜样本。实验细胞包括人子宫内膜基质细胞系(HESCs)、原代在位和异位子宫内膜基质细胞。同时运用 MeRIP-seq 技术,用于识别 FTO 介导的 m6A 修饰的下游靶点;通过细胞功能实验,如 CCK-8、EdU 检测细胞增殖,Transwell 和划痕实验检测细胞迁移和侵袭能力;构建动物模型,包括子宫特异性 FTO 敲除小鼠模型和药物干预模型,来验证 FTO 在体内对 EMs 的影响。

研究结果如下:

  1. EMs 中存在异常 m6A 修饰且 FTO 上调:通过比色法测定 m6A 水平,研究人员发现异位子宫内膜组织中的 m6A 水平明显低于在位和正常子宫内膜组织,且在小鼠 EMs 模型中也得到了验证。进一步分析发现,FTO 在异位样本中显著上调,且其表达与血清 CA125 水平呈弱正相关。细胞实验表明,雌激素(E2)和炎症因子(IL-1β、LPS)能降低 HESCs 中的 m6A 水平,同时上调 FTO 表达。这一系列结果说明 FTO 是导致 EMs 中 m6A 修饰异常的主要因素,并参与了疾病的病理过程。
  2. FTO 对 HESCs 增殖、迁移和侵袭的影响:在 HESCs 中稳定过表达和沉默 FTO 后发现,FTO 过表达促进细胞增殖、迁移和侵袭,而 FTO 沉默则抑制这些过程。在原代在位和异位子宫内膜基质细胞中也得到了类似结果。这表明 FTO 通过降低 m6A mRNA 甲基化促进了子宫内膜基质细胞的异常行为,m6A 有可能成为治疗 EMs 的潜在靶点。
  3. Fto 基因敲除抑制 EMs 模型小鼠异位病灶生长:构建子宫特异性 Fto 基因敲除的小鼠模型后发现,Fto 基因敲除导致小鼠子宫中 FTO 表达降低,m6A 水平升高,且异位病灶生长受到显著抑制。使用 FTO 的竞争性结合抑制剂 Rhein 处理小鼠,也得到了类似的抑制异位病灶生长的效果。这充分证明了 FTO 通过调节 m6A 修饰水平抑制异位病灶的形成。
  4. MeRIP-seq 确定 GEF-H1 是 FTO 介导的 m6A 修饰的下游靶点:对 FTO 过表达和对照的 HESCs 进行 MeRIP-seq 分析,发现 m6A 修饰的差异转录本与信号转导、细胞代谢等多种生物过程相关,且显著富集在 GTPases 和 Rho 家族相关通路。其中,GEF-H1 作为 RhoA 的上游激活剂,被确定为 FTO 的下游靶点。这为后续研究 FTO 影响 EMs 的具体分子机制提供了关键线索。
  5. FTO 通过 m6A-YTHDF1 依赖的方式增加 GEF-H1 表达:研究发现,GEF-H1 在异位子宫内膜组织中的表达明显升高。FTO 过表达能增加 GEF-H1 的表达,而 FTO 敲低则抑制其表达。MeRIP-seq 和相关实验证实,FTO 通过降低 GEF-H1 mRNA 3'UTR 区域的 m6A 修饰水平,促进其表达,且这一过程依赖于 m6A “读者” 蛋白 YTHDF1。这揭示了 FTO 影响 GEF-H1 表达的具体分子机制。
  6. GEF-H1 介导 m6A 甲基化对 HESCs 迁移和侵袭的影响:沉默 GEF-H1 表达后,HESCs 的迁移和侵袭能力受到抑制,但细胞增殖不受影响。在 FTO 过表达的 HESCs 中抑制 GEF-H1 表达,能减轻 FTO 过表达导致的细胞迁移和侵袭增加的现象。这表明 FTO 介导的 m6A 修饰通过影响 GEF-H1,进而调控 HESCs 的迁移和侵袭能力。

研究结论和讨论部分指出,本研究揭示了 FTO 在子宫内膜异位症发病机制中的重要作用。FTO 在 EMs 中表达升高,降低了 m6A 水平,促进了子宫内膜基质细胞的增殖、迁移和侵袭,最终导致异位病灶的生长。在分子机制上,FTO 通过 m6A-YTHDF1 依赖的方式增加 GEF-H1 表达,激活 RhoA 通路,促进细胞迁移和侵袭。虽然此前已有一些关于 m6A 修饰与 EMs 关系的研究,但本研究首次详细阐述了 FTO 介导的 m6A 修饰在 EMs 中的作用机制,并且通过多种细胞系和体内实验验证,结果更具可靠性。

此外,研究还发现 E2 和炎症因子能调节 FTO 表达和 m6A 水平,提示这可能是 E2 和炎症介导 EMs 的新机制。同时,研究结果也表明 m6A 修饰可能调控 Rho 家族 GTPases,影响细胞的黏附、上皮 - 间质转化(EMT)等过程,这不仅为理解 EMs 的发病机制提供了新的思路,也为其他与 Rho 家族信号增强相关的疾病研究提供了参考。总之,本研究为子宫内膜异位症的治疗提供了潜在的新靶点和治疗策略,具有重要的理论和临床意义,有望为广大患者带来新的希望。

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