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H3K18乳酸化修饰调控YTHDF1介导NERP/TGF-β1参与砷所致肺纤维化进展中的作用机制研究

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【作者】 王佩雯谢达啸肖甜刘起展

【机构】 南京医科大学公共卫生学院卫生毒理学系现代毒理学教育部重点实验室

【摘要】 目的本研究探讨肺泡上皮细胞组蛋白H3K18乳酸化修饰调控YTHDF1转录通过m6A依赖性方式促进NREP表达并刺激TGF-β1分泌在促进砷所致肺纤维化疾病进展中的作用。[材料和方法]C57BL/6J小鼠和AAV9-shYTHDF1处理的C57BL/6J小鼠暴露于0,10,20 ppm NaAsO2饮用水6个月,进行小鼠Micro-CT检测后处死取材,应用多组学手段对肺组织进行分析,检测小鼠肺组织肺纤维化相关指标、m6A相关指标、NREP/TGF-β1的水平及乳酸化修饰指标Kla和H3K181a水平;应用0,0.5,1,2,4μM NaAsO2处理小鼠肺泡上皮细胞和原代肺成纤维细胞(MLE12-PLFs)共培养模型,或将MLE12细胞和0或20ppm暴露组小鼠原代肺成纤维细胞(con/As-PLFs)共培养,分别检测MLE12和PLFs上述相关指标;应用siNREP、siYTHDF1、或siYTHDF1和pcDNA-NREP同时转染MLE12细胞后与PLFs共培养,检测MLE12和PLFs上述相关指标;检测YTHDF1对NREP蛋白稳定性的影响;应用α-CHCA处理MLE12-con/As-PLFs细胞共培养模型后,检测MLE12和PLFs上述相关指标;RIP实验检测YTHDF1与Nrep m6A位点的结合关系;ChIP实验检测H3K181a与Ythdf1启动子区的结合关系。结果慢性砷暴露小鼠发生肺纤维化样病变,肺纤维化相关指标α-SMA和COL1A2水平明显升高,m6A水平升高,Nrep mRNA5’UTR区发生m6A修饰且表达水平升高,NREP,Kla和H3K181a水平显著升高;在MLE12-PLFs共培养模型中,随着NaAsO2处理剂量的升高,MLE12细胞Kla和H3K181a水平显著升高,m6A和YTHDF1水平显著升高,NREP/TGF-β1通路激活,Kla和H3K181a水平显著升高,PLFs细胞α-SMA和COL1A2水平升高,胶原皱缩能力增强;YTHDF1可与Nrepm6A位点结合;下调NREP或YTHDF1水平阻滞了NaAsO2所致的上述效应;下调YTHDF1抑制了NREP蛋白稳定性;下调YTHDF1后上调NREP水平则回复了下调YTHDF1所致的效应;乳酸处理引起MLE12细胞Kla和H3K181a水平显著升高,而NaAsO2单独处理MLE12细胞Kla和H3K181a水平无显著差异;α-CHCA抑制MLE12细胞摄取乳酸水平后Kla和H3K181a水平显著降低;H3K181a在Ythdf1启动子区富集;而在AAV9-shYTHDF1小鼠中砷暴露所致的肺纤维化程度显著减轻;结论慢性砷暴露引起肺纤维化组织微环境中乳酸水平升高,外源性乳酸通过MCT1进入肺泡上皮细胞促进H3K181a并促进YTHDF1表达,且YTHDF1以m6A依赖性方式激活NREP/TGF-β1信号通路,刺激肺成纤维细胞进一步激活分化,促进砷所致肺纤维化的疾病进展。

【关键词】 砷暴露肺纤维化乳酸化修饰m6A
  • 【会议录名称】 中国毒理学会第九次全国青年科技大会暨第二届生物技术药物毒理与安全评价委员会学术会议论文集
  • 【会议名称】中国毒理学会第九次全国青年科技大会暨第二届生物技术药物毒理与安全评价委员会学术会议
  • 【会议时间】2023-10-29
  • 【会议地点】中国福建厦门
  • 【分类号】R563;R99
  • 【主办单位】中国毒理学会
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