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血管衰老过程中NSUN2与METTL3/METTL14对衰老相关基因mRNA的协同甲基化以及血清m6A与m5C水平分析

批准号:
91749208
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
200.0 万元
负责人:
王文恭
依托单位:
学科分类:
衰老机制与调控
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯娟、姜彬、唐颢、张卓君、胡涵、程晓雷、刘词航、邵东兴、李秀

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
RNA 甲基化是细胞衰老与血管炎症的重要调控因素,但在血管衰老性病理过程中的意义尚待探讨。前期研究发现:1)NSUN2与METTL3/METTL14 (分别催化m5C与m6A甲基化) 协同甲基化许多衰老或血管病理相关mRNA; 2)高脂饮食诱导血管NSUN2、METTL3及METTL14表达;3)血清RNA m5C与m6A水平在高脂饮食小鼠升高但在衰老小鼠降低;4)血清RNA m5C与m6A水平在高脂血症人群有升高趋势,但在衰老人群则有降低趋势。本课题将进一步探讨NSUN2与METTL3/METTL14协同甲基化衰老相关基因mRNA并调控其表达的机制,探讨这些调控过程在血管衰老及相关病理过程中的意义,探讨血清RNA (或特定RNA)m5C与m6A水平是否可作为衰老及相关血管病理改变的标志。 这些研究将从新角度解析衰老与相关血管病理改变的机理,也将对RNA甲基化基础研究成果进行临床转化尝试。
英文摘要
RNA methylation is important for the gene regulation in cellular aging and vascular inflammation. However, the impact of RNA methylation in vascular aging and aging-related vascular disorders remain to be further studied. In previous study, we have found that: 1) NSUN2 and METTL3/METTL14 cooperatively methylate a lot of common target mRNAs encoding aging- or vascular disease-related factors for methylation; 2) the expression of NSUN2, METTL3, and METTL14 and vascular tissues could be induced by high-fat diet; 3) serum m5Cand m6A increased in high-fat diet mice but deceased in aged mice;4) The levels of m5C and m6A increased in Hyperlipidemia population, but decreased in aged population. Based on these findings, we set out to investigate the role of NSUN2- and METTL3/METTL14-mediated mRNA methylation in the regulation of aging-related genes and the mechanisms underlying these regulation, to investigate the impacts of NSUN2- and METTL3/METTL14-mediated mRNA methylation in vascular aging and aging-related vascular disorders, and to investigate whether serum RNA m5C and m6A levels could be used as a marker for aging and the aging-related vascular disorders. Our study will further reveal the mechanisms underlying aging and aging-related vascular disorders. Furthermore, these studies will be helpful for the pursuit of the current achievement in the area of RNA methylation toward clinical translational studies.
衰老相关的炎症与代谢紊乱是包括血管在内的器官衰老的共性。衰老相关基因的转录调控已得到广泛深入研究,转录后调控正越来越受到重视。本课题在前期工作的基础上,进一步探讨了RNA甲基化与RNA结合蛋白介导的转录后基因调控、m5C与m6A甲基化之间的互作、RNA结合蛋白与RNA甲基化之间的互作在衰老或衰老相关病理改变过程中的作用与机制。结果显示,1)高脂与高胆固醇血症小鼠及人群血清RNA的m6A与m5C水平均明显升高;2)亚硫酸盐转化RNA的SOLiD™ 侧序分析与miCLIP分析得到了高脂与高胆固醇血症小鼠血清RNA甲基化的文库并分析了潜在标志物;3) RNA甲基化与衰老相关过程DNA损伤修复、造血干细胞再生、端粒稳态以及巨噬细胞极化相关; 4)血小板是衰老小鼠血清甲基化RNA的重要来源,血小板特异METTL3敲除则导致血小板源性炎症因子改变;5)RNA结合蛋白HuR可通过结合端粒酶非编码RNA TERC促进其m5C甲基化,进而维持周围细胞与造血干细胞端粒稳态;神经细胞则存在HuR与HuD/HuB竞争调控端粒酶活性(通过竞争结合TERC)的端粒稳态调控机制; 6)RNA结合蛋白HuR与Rhau可通过调控APOB、CYCS、UQCRB、NDUFB6、PLB、Nkx2-5 等基因mRNA加工、稳定性或翻译影响脂质代谢稳态与心肌重塑; 7)HuR可调控血小板PF4、IL-1β、CCL5、CD40L及SELP mRNA加工、稳定性或翻译,调控小肠上皮DGAT1、DGAT2及MGAT2的mRNA 半衰期或加工,影响血小板源性SASP及血管炎症,影响小肠脂质吸收;8)成功建立了可有效、特异筛选特定RNA分子之结合蛋白的方法,为转录后调控研究领域提供了新方法。在“Nature Communications”、“Nucleic Acids Research”、“Cardiovascular Research”、“Journal of Biological Chemistry”、"Cell Res."等杂志发表10篇论文(通讯/共同通讯及last author 5篇),另有4篇论文正在撰写投稿中。在从新角度探讨分子机制的同时,本课题也为RNA结合蛋白研究领域提供了新技术与手段..
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Cartilage oligomeric matrix protein is an endogenous β-arrestin-2-selective allosteric modulator of AT1 receptor counteracting vascular injury.
软骨寡聚基质蛋白是 AT1 受体的内源性 β-arrestin-2 选择性变构调节剂,可抵抗血管损伤
DOI: 10.1038/s41422-020-00464-8
发表时间: 2021-07
期刊: Cell research
影响因子: 44.1
作者: [Fu Y, Huang Y, Yang Z, Chen Y, Zheng J, Mao C, Li Z, Liu Z, Yu B, Li T, Wang M, Xu C, Zhou Y, Zhao G, Jia Y, Guo W, Jia X, Zhang T, Li L, Liu Z, Guo S, Ma M, Zhang H, Liu B, Du J, Wang W, Tang C, Gao P, Xu Q, Wang X, Liu J, Sun J, Kong W]
通讯作者: Kong W
HuR regulates phospholamban expression in isoproterenol-induced cardiac remodelling
HuR 调节异丙肾上腺素诱导的心脏重塑中受磷蛋白的表达
DOI: 10.1093/cvr/cvz205
发表时间: 2020-04-01
期刊: CARDIOVASCULAR RESEARCH
影响因子: 10.8
作者: [Hu, Han, Jiang, Mingyang, Wang, Wengong]
通讯作者: Wang, Wengong
Hepatic HuR modulates lipid homeostasis in response to high-fat diet
肝脏 HuR 调节脂质稳态以响应高脂肪饮食
DOI: 10.1038/s41467-020-16918-x
发表时间: 2020-06
期刊: Nature Communications
影响因子: 16.6
作者: [Zhang Zhuojun, Zong Chen, Jiang Mingyang, Hu Han, Cheng Xiaolei, Ni Juhua, Yi Xia, Jiang Bin, Tian Feng, Chang Ming-Wen, Su Wen, Zhu Lijun, Li Jinfan, Xiang Xueping, Miao Congxiu, Gorospe Myriam, de Cabo Rafael, Dou Yali, Ju Zhenyu, Yang Jichun, Jiang Changtao, Yang Zhongzhou]
通讯作者: Yang Zhongzhou
The G4 resolvase RHAU modulates mRNA translation and stability to sustain postnatal heart function and regeneration.
G4 解离酶 RHAU 调节 mRNA 翻译和稳定性以维持产后心脏功能和再生
DOI: 10.1074/jbc.ra120.014948
发表时间: 2021-01
期刊: The Journal of biological chemistry
影响因子: --
作者: [Jiang M, Hu H, Zhao K, Di R, Huang X, Shi Y, Yue Y, Nie J, Yu S, Wang W, Yang Z]
通讯作者: Yang Z
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    HnRNPF与GRSF1对衰老相关肝脏脂代谢失衡的调控机制及其干预研究
    • 批准号:
      82230048
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      261万元
    • 批准年份:
      2022
    • 负责人:
      王文恭
    • 依托单位:
    HuR调控的衰老相关代谢紊乱对血管炎症与动脉粥样硬化的影响机制
    • 批准号:
      81930035
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      297.0万元
    • 批准年份:
      2019
    • 负责人:
      王文恭
    • 依托单位:
    NSun2对血管衰老过程中衰老相关基因的多靶标调控作用
    • 批准号:
      91339114
    • 项目类别:
      重大研究计划
    • 资助金额:
      70.0万元
    • 批准年份:
      2013
    • 负责人:
      王文恭
    • 依托单位:
    NSun2介导的mRNA甲基化对关键衰老相关基因的调控及其对衰老与衰老性疾病的影响
    • 批准号:
      81230008
    • 项目类别:
      重点项目
    • 资助金额:
      300.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      王文恭
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金