m~6A去甲基化酶FTO调控“铁自噬”在砷诱发小胶质细胞活化的作用

【作者】 孙威； 李丹阳； 黄黎霜； 程淑群； 夏茵茵； 蒋学君； 邹镇； 陈承志；

【机构】 重庆医科大学公共卫生学院,劳动卫生与环境卫生学教研室； 重庆医科大学,环境与人群健康研究中心； 重庆医科大学,公共卫生实验教学中心； 重庆医科大学,生命科学院；

【摘要】 目的探讨m~6A修饰去甲基化酶FTO调控"铁自噬"在砷诱发小胶质细胞活化中的作用,以期为干预砷的神经毒性提供新思路和新靶点。方法以鼠源BV-2细胞和人源HMC3细胞为受试对象,分别予以不同浓度和时间砷暴露,测定小胶质细胞活化水平,"铁自噬"以及m~6A修饰相关基因和蛋白表达。同时,构建FTO敲除和过表达细胞,观察"铁自噬"蛋白表达改变。分别予以野生型、FTO敲入转基因小鼠不同浓度饮水砷暴露,测定"铁自噬"蛋白表达改变和小胶质细胞活化水平。结果砷暴露导致细胞M1型标志物CD86表达升高,M2型标志物CD206表达下降,并促使小胶质细胞活化标志物IBA1表达显著升高(P<0.05);砷处理可引起细胞"铁自噬"关键指标Ferritin、NCOA4和PCBP1的mRNA和蛋白水平表达显著下降(P<0.05),而p62、LC3B、LAMP1和FPN表达显著上调(P<0.05);同时,砷处理导致细胞内游离铁含量增多,且与单独砷暴露细胞相比,去铁胺DFO联合处理可显著增加细胞活力(P<0.05)。砷暴露还导致了m6A修饰水平显著升高,促使去甲基化酶FTO蛋白表达明显下降(P<0.05)。重要的是,FTO敲除可加剧砷所致Ferritin表达下降,而FTO过表达细胞Ferritin表达下降趋势被显著逆转,恢复至接近正常水平(P<0.05)。此外,砷暴露可导致小鼠脑组织小胶质细胞IBA1表达上升和Ferritin蛋白表达下降,并明显激活自噬相关蛋白(P<0.05),而砷暴露的FTO敲入转基因小鼠Ferritin蛋白表达与对照小鼠相比无显著差别,且小胶质细胞过度活化状态亦得到显著改善。结论 m6A修饰去甲基化酶FTO参与调控砷诱发的"铁自噬",继而影响砷所致小胶质细胞过度活化,靶向干预FTO有望成为调控砷所致小胶质细胞活化的新措施。更多还原