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研究人员针对子痫前期(PE)开展 ALKBH1 介导的 m5 C 修饰研究,发现相关调控机制,为 PE 治疗提供新靶点。
子痫前期(Preeclampsia,PE)是一种严重影响母婴健康的妊娠期疾病,常常在孕妇妊娠 20 周后出现高血压、蛋白尿等症状。在中国,PE 的发病率约为 9.4% - 10.4%,它极大地增加了不良妊娠结局的风险,严重时甚至会导致孕产妇和新生儿死亡。目前,虽然对 PE 发病机制的研究涉及胎盘因素、遗传因素、免疫因素等多个方面,但这些理论仍无法完全解释其具体病因。
研究发现,滋养层细胞的侵袭和生长不足会影响胎盘植入和灌注,这可能是 PE 孕妇一系列临床症状的重要原因。因此,探索影响滋养层细胞增殖和侵袭的分子调控机制,对 PE 的靶向分子治疗意义重大。5 - 甲基胞嘧啶(m5 C)甲基化修饰是一种在 DNA 或 RNA 的胞嘧啶环第 5 位碳原子上连接甲基的可逆性表观遗传修饰,近年来研究发现它参与多种疾病的调控,但在 PE 等妊娠相关疾病方面的研究较少。其中,ALKBH1(adeno-associated virus encoding alkB homolog 1)作为 m5 C 修饰中的去甲基化酶,在 PE 研究中尚未见报道。另外,PSMD14(Proteasome 26S subunit, non - ATPase 14)在 PE 患者中表达降低,但其是否受 ALKBH1 介导的 m5 C 修饰调控还不清楚。
为了深入探究这些问题,郑州大学第三附属医院(河南省妇幼保健院)的研究人员开展了相关研究。他们以缺氧处理的人外渗滋养层细胞(HTR-8/SVneo)模拟 PE 的发生,研究 ALKBH1 介导的 PSMD14 的 m5 C 修饰对 HTR-8/SVneo 细胞生长、迁移和侵袭能力的调控作用。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 PE 的治疗提供了新的潜在靶点和理论依据。
研究人员在此次研究中用到了多种关键技术方法。细胞实验方面,进行细胞培养与处理,将 HTR-8/SVneo 细胞分为缺氧处理组和对照组;同时进行细胞转染,以干扰相关基因表达。检测分析技术上,运用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测基因表达量,蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测蛋白水平,Transwell 实验检测细胞迁移和侵袭能力,m5 C Dot blot assay 检测 m5 C 水平,M5C 甲基化 RNA 免疫沉淀测定(M5C MeRIP assay)分析 PSMD14 的 m5 C 水平,RNA 结合蛋白免疫沉淀(RIP)和双荧光素酶报告基因检测(Dual-luciferase reporter assay)验证分子间的相互作用。
研究结果如下:
ALKBH1 在缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞中上调 :研究人员通过对缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞进行 m5 C RNA 修饰相关基因表达分析,发现 ALKBH1 表达显著增加。RT-qPCR 和 Western blot 检测进一步证实,缺氧处理后 HTR-8/SVneo 细胞中 ALKBH1 的 mRNA 和蛋白表达均升高。
ALKBH1 敲低促进缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞生长、迁移和侵袭 :转染 shALKBH1 沉默 ALKBH1 表达后,发现细胞中 m5 C 水平、细胞活力、迁移和侵袭能力均显著增加,表明 ALKBH1 敲低能缓解缺氧对细胞生长、迁移和侵袭的抑制作用。
ALKBH1 通过 m5 C 修饰与 PSMD14 相互作用 :通过蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络分析,发现 PSMD14 是 ALKBH1 调控的关键基因之一。研究显示,缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞中 PSMD14 的蛋白和 mRNA 水平降低,ALKBH1 敲低后其水平升高,且 PSMD14 的 m5 C 水平也发生相应变化。RIP 实验证实 ALKBH1 与 PSMD14 存在相互作用,双荧光素酶报告基因检测表明 ALKBH1 通过调节 PSMD14 基因 147 位点的 m5 C 水平调控其表达,同时 ALKBH1 敲低会 PS 降低 MD14 的 mRNA 稳定性。
PSMD14 敲低逆转 ALKBH1 沉默对缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞的作用 :同时敲除 ALKBH1 和 PSMD14 后发现,PSMD14 敲低能显著降低细胞活力、迁移和侵袭能力,说明 PSMD14 敲低可逆转 ALKBH1 沉默对缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞的促进作用。
研究结论与讨论部分指出,滋养层细胞功能异常与 PE 发病机制密切相关,缺氧诱导的滋养层细胞侵袭和生长不足可能是 PE 进展的关键因素。该研究表明,ALKBH1 敲低通过增强 PSMD14 的 m5 C 水平,促进缺氧处理的 HTR-8/SVneo 细胞的生长、迁移和侵袭。这揭示了 ALKBH1 和 PSMD14 在 PE 发病机制中的重要作用,它们可能成为 PE 治疗的潜在靶点。不过,该研究也存在局限性,即缺乏公开患者数据集的验证。后续研究人员计划寻找合适的患者数据集或与临床合作收集样本,进一步在临床相关背景下验证研究结果,推动研究成果向临床诊断和治疗策略转化。
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