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该研究揭示 m?A 甲基化通过 YTHDFs（YTH 结构域含家族蛋白）识别 Apc mRNA，调控神经元胞体中 APC 蛋白翻译，影响 β-actin mRNA 轴突运输及局部翻译，阐明 m?A/YTHDFs/APC 通路在轴突发育中的关键作用，为自闭症、精神分裂症等神经疾病提供新机制视角。
m?A 修饰对 Apc mRNA 的调控及对 APC 蛋白翻译的影响
研究发现 Apc mRNA 存在 m?A 修饰位点，主要位于编码序列（CDS）和 3′非翻译区（3′UTR）。通过 SELECT 方法验证了 A7836、A11110 和 A12324 位点的 m?A 修饰，且该修饰依赖于甲基转移酶 METTL14。YTHDF1 作为 m?A 阅读器，其与 Apc mRNA 的结合依赖于 m?A 修饰，敲低 YTHDF1 或 METTL14 不影响 Apc mRNA 的稳定性和核输出，但显著降低 APC 蛋白的合成和表达水平，表明 m?A 修饰通过 YTHDF1 调控 APC 蛋白的翻译而非 mRNA 本身的稳定性。
APC 蛋白合成与 m?A 机制的关系
在神经元胞体中，m?A 机制通过 YTHDF1 调控 APC 蛋白的从头合成。邻近连接 assay（PLA）显示，敲低 YTHDF1 或 METTL14 会减少胞体中新合成的 APC 蛋白信号，免疫染色和 Western blot 也证实 APC 蛋白水平降低。虽然 YTHDF2 和 YTHDF3 也参与 APC 翻译调控，但 YTHDF1 起主要作用，且三者可能存在协同作用。
YTHDF1 缺失对轴突生长锥细胞骨架的影响
YTHDF1 敲低导致轴突生长锥的微管和肌动蛋白动态异常。生长锥面积减小，F - 肌动蛋白信号强度和面积降低，而酪氨酸化微管侵入增加。活细胞成像显示微管生长速度和长度增加，提示 YTHDF1 通过维持 APC 蛋白水平调控生长锥的细胞骨架动态，影响轴突延伸和分支。
m?A/YTHDF1/APC 通路对 β-actin mRNA 运输和翻译的调控
该通路调控 β-actin mRNA 的轴突运输和局部翻译。敲低 YTHDF1 或 METTL14 不影响 β-actin mRNA 在胞体的分布，但减少其在轴突中的颗粒密度，且剩余颗粒仍与 APC 共定位，运输动力学未受影响。局部翻译分析显示，轴突和生长锥中新生 β-actin 蛋白减少，而胞体翻译不受影响，过表达 APC 可恢复轴突局部翻译，表明 APC 是 β-actin mRNA 运输和翻译的关键分子。
体内验证 m?A/YTHDF1/APC 通路对轴突发育的作用
在体实验通过子宫内电穿孔敲低 YTHDF1，导致胼胝体投射神经元轴突长度缩短，表明该通路在体内轴突发育中不可或缺。APC 过表达可部分挽救 YTHDF1 缺失引起的轴突分支缺陷，进一步确认 APC 的关键作用。
神经疾病相关 METTL14 突变的影响
与自闭症和精神分裂症相关的 METTL14 突变（I311V 和 S399L）影响 m?A 修饰功能。突变体与 METTL3 结合正常，但降低 YTHDF1 与 Apc mRNA 的结合，导致 APC 蛋白表达减少，生长锥面积缩小和轴突发育缺陷，提示 m?A/APC 通路异常可能参与这些疾病的病理机制。
结论与展望
研究揭示 m?A/YTHDFs/APC 通路通过调控 β-actin mRNA 的轴突运输和局部翻译，维持生长锥细胞骨架动态，促进轴突发育。METTL14 或 YTHDF1 异常可能通过影响 APC 表达导致神经发育疾病，为相关疾病的机制研究和治疗提供了新方向。未来需进一步明确 Apc mRNA 上 m?A 位点的具体功能及 APC 在局部翻译和细胞骨架调控中的独立作用。
