m6A调控MMP-7/骨桥蛋白轴在胆道闭锁肝纤维化中的作用机制研究
批准号:
82201915
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
20.0 万元
负责人:
王军锋
依托单位:
学科分类:
生殖系统/围生医学/新生儿疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2022
项目状态:
已结题
项目参与者:
王军锋
中文摘要
进行性肝纤维化是胆道闭锁(biliary atresia,BA)终末期肝病的主要病因,具体机制不明。本项目前期发现m6A甲基化调控MMP-7表达,MMP-7、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)在BA胆管上皮细胞特异性表达,且较对照组明显升高,两者之间呈明显正相关,且MMP-7、OPN的表达均与BA肝纤维化程度正相关;单细胞测序进一步揭示胆管上皮细胞分泌OPN促进肝星状细胞COL3A1表达,因此我们推测m6A调控MMP-7剪切OPN促进BA肝纤维化。本项目从3方面入手:①m6A对MMP-7的具体调控机制;②MMP-7对OPN的剪切作用;③MMP-7/OPN代谢轴在肝星状细胞活化及BA小鼠肝纤维化中的作用机制。本项目创新性的发现MMP-7的上游表观调控机制,并且拓展了MMP-7在BA肝纤维化中的分子机制。通过靶向干预MMP-7/OPN代谢轴,为今后缓解BA肝纤维化提供了有力的证据支持。
英文摘要
Progressive liver fibrosis is the main cause of end-stage liver disease in biliary atresia (BA) with unknown mechanism. We previously found that m6A methylation regulated the MMP-7 expression in BA, MMP-7 and osteopontin (OPN) were exclusively expressed in the biliary epithelial cells (BECs) of BA, and their expressions were significantly higher than those in the control group. Furthermore, MMP-7 was positively correlated with OPN, and both of their expressions were associated with the liver fibrosis of BA. Additionally, single-cell RNA sequencing revealed that BECs secreted OPN to promote COL3A1 expression in hepatic stellate cells. Therefore, it can be inferred that m6A regulated MMP-7 to hydrolyze OPN promoting BA liver fibrosis. This project was designed from three aspects: ① The specific regulatory mechanisms of m6A on MMP-7; ② The hydrolysis effect of MMP-7 on OPN; ③ The mechanism of MMP-7/OPN metabolic axis in the hepatic stellate cell activation and liver fibrosis of BA mice. This project innovatively discovers the upstream epigenetic regulation mechanism of MMP-7, and extends the molecular mechanism of MMP-7 in BA liver fibrosis. Targeting intervention of the MMP-7/OPN metabolic axis may provide convincing evidence for the future therapy to alleviate BA liver fibrosis.
进行性肝纤维化是胆道闭锁(biliary atresia,BA)终末期肝病的主要病因,具体机制不明。最近研究表明MMP7是BA新型诊断标志物,并与BA肝纤维化相关,然而其上游调控机制及在BA肝纤维化中的作用仍未知。本项目推测m6A调控MMP7表达,MMP7剪切骨桥蛋白(osteopontin,OPN)促进BA肝纤维化。为明确MMP7的m6A甲基化表观调控作用和机制,以及明确MMP-7剪切OPN介导BA纤维化的机制,我们进行了一系列体内外实验。.首先利用单细胞转录组数据及患者肝组织和血清样本验证MMP7在BA中高表达。通过MeRIP-seq检测BA中MMP7的m6A修饰位点分布情况。通过干扰m6A甲基转移酶METTL3表达,在胆管上皮细胞水平及胆管类器官水平验证m6A水平与MMP7表达呈负相关。通过在原代胆管上皮细胞中进行剪切和稳定性实验,及siRNA干扰细胞阅读蛋白的表达,发现METTL3通过YTHDF2识别MMP7 mRNA而发挥作用,m6A水平降低可减少MMP7 mRNA降解,并用RIP-qPCR证实YTHDF2与MMP7 mRNA相结合。最后通过双荧光素酶实验证实m6A的甲基化位点在MMP7 mRNA的5’-UTR区。通过检测BA肝组织、血清OPN的表达水平,我们发现BA患儿中OPN高表达并且与MMP-7、肝纤维化正相关,并通过生物信息学预测胆管上皮细胞通过OPN与肝星状细胞互作。通过酶解法和直接共培养证实MMP-7对OPN存在剪切作用以及OPN的致纤维化作用。最后使用MMP-7抑制剂、MMP-7抗体和OPN抗体对RRV胆道闭锁小鼠模型进行干预,体内实验验证MMP-7/ OPN轴在BA肝纤维化中的作用。.本项目创新性的发现MMP-7的上游表观调控机制,以及下游介导BA肝纤维化的具体分子机制。通过靶向干预MMP-7/OPN轴,为今后缓解BA肝纤维化提供了有力的证据支持。
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