小鼠模型助力揭示m6A修飾在過敏性哮喘中調(diào)控巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的新機(jī)制

近日，復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院/附屬兒科醫(yī)院周玉峰團(tuán)隊(duì)與合作者于期刊Nature Communications發(fā)表題為“RNA m6A Methylation Modulates Airway Inflammation in Allergic Asthma via PTX3-dependent Macrophage Homeostasis”的文章，揭示了m6A修飾通過調(diào)控巨噬細(xì)胞激活和自噬功能參與到過敏性哮喘氣道炎癥發(fā)病進(jìn)程的新機(jī)制。

南模生物為該研究提供了Mettl3-flox(NM-CKO-190006)條件性敲除小鼠。

 

首先研究人員發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)髓系細(xì)胞Mettl3的條件性敲除顯著加重過敏性哮喘的氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性和Th2免疫應(yīng)答，而METTL3在兒童過敏性哮喘的外周血單核細(xì)胞和單核細(xì)胞來源巨噬細(xì)胞中表達(dá)水平均顯著降低，并揭示單核細(xì)胞來源巨噬細(xì)胞中METTL3的表達(dá)水平與兒童哮喘氣道炎癥的嚴(yán)重程度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。隨后結(jié)合體內(nèi)清除中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等實(shí)驗(yàn)，證實(shí)Mettl3缺失加重的哮喘氣道炎癥是依賴于巨噬細(xì)胞的；同時(shí)利用RNA-seq并通過體外獲得性和缺失性功能研究，研究人員發(fā)現(xiàn)METTL3可通過抑制PI3K/AKT和JAK/STAT6信號(hào)通路來負(fù)向調(diào)控M2型巨噬細(xì)胞的激活。
 

進(jìn)一步地通過分離肺泡巨噬細(xì)胞、流式檢測(cè)和免疫熒光等體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，揭示小鼠體內(nèi)Mettl3缺失可通過增強(qiáng)M2型巨噬細(xì)胞激活來促進(jìn)Th2免疫應(yīng)答，從而加重過敏性哮喘的氣道炎癥。在分子機(jī)制方面，結(jié)合m6A-seq和MeRIP等一系列實(shí)驗(yàn)，研究人員證實(shí)METTL3可通過YTHDF3閱讀蛋白介導(dǎo)的m6A修飾促進(jìn)長(zhǎng)鏈正五聚蛋白PTX3 mRNA的降解，從而抑制M2型巨噬細(xì)胞的活化。此外，體內(nèi)沉默Ptx3的表達(dá)也能夠有效緩解Mettl3敲除小鼠加重的過敏性哮喘氣道炎癥，而血漿中PTX3的高表達(dá)蛋白水平又與兒童過敏性哮喘的氣道炎癥呈現(xiàn)正相關(guān)，揭示PTX3是一個(gè)潛在的診斷生物標(biāo)志物。值得注意的是，除了參與巨噬細(xì)胞激活的調(diào)控，研究人員還發(fā)現(xiàn)METTL3/YTHDF3-m6A/PTX3軸可通過調(diào)控SNARE復(fù)合體的STX17蛋白的表達(dá)參與到自噬成熟過程，進(jìn)而參與巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。
 

綜上，該研究揭示了METTL3/YTHDF3-m6A/PTX3軸是調(diào)控巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和過敏性氣道炎癥的一個(gè)關(guān)鍵表觀遺傳途徑，靶向該途徑可能抑制哮喘中的M2相關(guān)病理反應(yīng)。該研究工作將有助于人們深入了解m6A修飾在巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)平衡中的病理生理作用，并為臨床診治過敏性哮喘提供新策略和新靶點(diǎn)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-43219-w

*本文轉(zhuǎn)載自復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院官網(wǎng)