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m6A甲基化转移酶METTL3通过靶向SOCS2调控JAK2/STAT3/NF-κB信号通路参与哮喘气道平滑肌细胞增殖与肥大的机制研究

批准号:
82060006
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
莫碧文
依托单位:
学科分类:
环境因素与气道疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
莫碧文

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
N6-甲基腺苷(m6A)甲基化是哺乳动物最普遍的转录后修饰方式。已有研究证实m6A甲基化转移酶METTL3在肿瘤、干细胞分化及心肌肥大中起重要作用,但是其对哮喘气道重塑的作用尚不清楚。SOCS2是METTL3的靶基因,它可以抑制JAK2/STAT3/ NF-κB信号通路调控细胞的增殖, 那么METTL3是否通过SOCS2调控JAK2/STAT3/NF-κB信号通路参与调节气道平滑肌细胞增殖肥大?本课题拟从临床样本、动物模型及细胞水平三个方面,利用临床哮喘患者气道平滑肌组织,平滑肌特异性Mettl3敲除的小鼠慢性哮喘模型以及METTL3基因干扰的气道平滑肌细胞,以meRIP-seq,激光捕获显微切割技术以及荧光素酶报告实验等方法,探讨METTL3对气道平滑肌细胞增殖肥大的影响及作用机制。本研究将从m6A甲基化这个全新的角度揭示气道重塑的发生机制,力求为临床慢性哮喘的诊治提供新的治疗靶点。
英文摘要
N6-Methyladenosine (m6A) methylation is the most prevalent posttranscriptional modification on mammalian mRNA. Previous studies have confirmed that the m6A methylase methyltransferase-like 3(METTL3) plays an important role in myocardial hypertrophy, but its role in airway remodeling remains unclear. Studies have confirmed that SOCS2 was the target of METTL3, and it could inhibit the JAK2/STAT3/NF-κB signaling pathway, which is involved in the regulation of cell proliferation. So whether METTL3 is involved in the regulation of proliferation and hypertrophy of airway smooth muscle cells through the regulation of JAK2/STAT3/ NF-κB signaling pathway by SOCS2? We collect the clinical asthma airway smooth muscle tissue sample and conduct the smooth muscle specific Mettl3 knockout mice model of chronic asthma and The METTL3 gene interfered airway smooth muscle cells, using meRIP - seq, laser micro cutting technology, luciferase report methods and related molecular biological experiments to explore METTL3 function and role in proliferation and hypertrophy of airway smooth muscle cells. This study will reveal the mechanism of airway remodeling from the perspective of m6A methylation, and provide a new therapeutic target for the diagnosis and treatment of clinical chronic asthma.
气道重塑是慢性哮喘的主要病理特征,其主要表现为气道平滑肌细胞的增殖与肥大。研究表明多种表观遗传学调节方式参与气道重塑,气道平滑肌细胞增殖肥大的表观遗传修饰不仅表现在DNA转录及组蛋白翻译水平,同时表现在非编码RNA参与的mRNA转录后水平。但是mRNA自身的修饰在调节气道平滑肌细胞增殖肥大中的作用尚不清楚。N6-甲基腺苷(m6A)甲基化是mRNA上含量最丰富的转录后修饰,由于m6A可以在不改变碱基序列的前提下调控基因转录后水平,因此很难通过直接测序的方法检测,最近人们通过m6A抗体亲和富集结合高通量测序的方法(MeRIP-seq)第一次从转录水平上,大范围高通量地检测了人和小鼠m6A的甲基化水平,为人们进一步认识m6A的作用奠定了技术基础,有关m6A甲基化的研究也逐渐成为表观遗传学领域研究热点。已有研究证实,m6A甲基化转移酶METTL3在肿瘤、干细胞分化、大脑发育及心肌肥大过程中起重要作用,但是在哮喘领域研究尚未见报道。本研究证实:在PDGF诱导的气道平滑肌细胞增殖肥大模型中,m6A甲基化水平增高,METTL3的表达增加; 抑制METTL3,可以抑制气道平滑肌的增殖, 为了进一步探究敲低METTL3气道平滑肌增殖抑制的原因,我们进行了RNA测序,结果显示:相比正常组,PDGF可以抑制Cfap100,Edn1,Itga11, Ccn3, Afap1/2基因表达,促进Hs3st1,Wnt5a,Fjx1,P lau, Hmga2 基因表达;值得注意的是在PDGF诱导的气道平滑肌细胞中,敲低METTL3后,Thbs1显著下调。KEGG信号通路富集分析显示且与气道平滑肌相增殖相关的信号通路主要富集在钙离子信号通路。该研究通过目前最新的meRIP-seq技术首次在临床哮喘患者气道平滑肌组织样本中检测m6A的水平,结合平滑肌特异性敲除METTL3的小鼠慢性哮喘模型及METTL3基因干扰的气道平滑肌细胞,初步证实了METTL3对气道重塑的起保护作用,靶向METTL3可以减轻气道平滑肌细胞增殖肥大,为哮喘的诊治提供了新的治疗靶点。
LncRNA DANCR靶向miR-125a-5p/STAT3信号轴促进气道平滑肌细胞铁死亡参与哮喘气道重塑的作用及机制研究
  • 批准号:
    82460008
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32.00万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    莫碧文
  • 依托单位:
国内基金
海外基金