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主动脉瓣钙化关键开关ALKBH5的重大发现 - 人生就是博-尊龙凯时

发布时间:2025-02-23   信息来源:尊龙凯时官方编辑

根据文献数据,广州医科大学的朱东兴教授团队于2024年12月10日在《Cardiovascular Research》(IF=102)发表了题为《ALKBH5:新型表观遗传调控因子与主动脉瓣钙化的关系》的研究论文。本研究结合了CAVD患者的临床样本和人瓣膜间质细胞(hVIC)钙化模型,筛选了m6A调控因子的表达变化,发现关键的m6A去甲基化酶ALKBH5的表达显著下调,同时m6A水平有所升高。

主动脉瓣钙化关键开关ALKBH5的重大发现 - 人生就是博-尊龙凯时

进一步研究中,使用m6A修饰抑制剂3-脱氮腺苷(DAA)处理hVIC钙化模型,结果显示hVIC的成骨分化和钙化显著改善。通过在hVIC钙化模型中进行ALKBH5的沉默或过表达,并在模型的不同发展时间(第7天和第14天)观察ALKBH5的影响及其作用机制,研究发现ALKBH5通过调节TGF-β信号通路抑制CAVD的发展。

具体来说,ALKBH5直接下调TGFBR2 mRNA的m6A水平,增加了其不稳定性并导致降解,从而抑制SMAD2的磷酸化水平,最终减轻了hVIC钙化模型的成骨分化和钙化状态。此研究证实了hVIC中m6A甲基化水平升高促进了CAVD的发展,而ALKBH5在这一过程扮演了关键角色,表明ALKBH5可能成为治疗CAVD的潜在靶点。

人生就是博-尊龙凯时为这个研究提供了ALKBH5过表达腺病毒,并成功地在hVIC钙化模型中实现了ALKBH5的高表达。接下来,作者们探讨了ALKBH5在CAVD中的机制。

1. ALKBH5在钙化的hVIC和人主动脉瓣中的表达下调

为了探究m6A修饰在CAVD发病机制中的潜在作用,研究者检测了体外hVIC钙化过程中m6A调控因子的表达情况,发现ALKBH5的mRNA和蛋白水平持续下降,而钙化的hVIC中整体m6A修饰水平显著增加。在CAVD患者的临床样本中,主动脉瓣钙化区ALKBH5的mRNA和蛋白表达同样下调。此外,炎症是CAVD早期的主要特征,炎症细胞因子IL-1β的处理显著降低了hVIC中ALKBH5的表达,表明ALKBH5表达下调与瓣膜炎症及CAVD发病机制有关。

2. 沉默ALKBH5加剧体外hVIC的成骨分化和钙化

为评估ALKBH5在CAVD中的潜在功能,研究者使用含抗坏血酸和无机磷酸盐的钙化培养基诱导hVIC的体外钙化模型。结果表明,通过m6A抑制剂DAA处理后,hVIC的钙化程度显著降低。同时,沉默ALKBH5基因的表达导致hVIC中整体m6A水平显著升高,BMP2和MSX2的表达水平也随之增加,这表明ALKBH5介导的m6A修饰可能在体外抑制hVIC的成骨分化和钙化。

3. 沉默ALKBH5促进hVIC和hVEC的炎症反应

炎症在CAVD的发展中扮演重要角色。研究发现,沉默ALKBH5在第7天显著增加了hVIC中炎症因子TNF-α、IL-1β和ICAM1的mRNA水平,而过表达ALKBH5则下调了这些因子的表达,表明ALKBH5在瓣膜炎症中具有潜在作用。

4. ALKBH5调控hVIC中的TGFBR2/SMAD2信号通路

更深入的研究表明,TGF-β信号通路在CAVD的发生发展中起重要作用。沉默ALKBH5会显著增强hVIC中TGFBR2的mRNA和蛋白表达,以及SMAD2的磷酸化水平,而过表达ALKBH5则导致相反的结果。这证明TGFBR2/SMAD2信号通路可能是ALKBH5抑制hVIC成骨分化和钙化的作用机制。

5. ALKBH5通过TGFBR2/SMAD2信号通路调节hVIC的成骨分化和钙化

研究进一步发现,在hVIC钙化培养条件下加入TGFBR1/2抑制剂可显著缓解因ALKBH5缺失引起的钙沉积。这表明TGFBR2/SMAD2信号通路介导了ALKBH5对hVIC成骨分化和钙化的抑制作用。

6. ALKBH5直接调控hVICs中TGFBR2 mRNA的m6A水平及稳定性

通过计算机模拟,研究者预测了TGFBR2、BMP2和MSX2的mRNA中可能的m6A修饰位点。过表达ALKBH5显著降低hVIC中TGFBR2和BMP2的m6A水平,而沉默ALKBH5则导致三者的m6A水平升高。这表明ALKBH5可能直接调节TGFBR2和BMP2的m6A修饰,进而影响TGFBR2/SMAD2信号通路。

7. YTHDF1介导的铅后hVIC的成骨分化和钙化

由于m6A修饰依赖于阅读蛋白的识别,研究者进一步探讨了m6A阅读蛋白YTHDF1/2/3在由沉默ALKBH5所诱导的hVIC成骨分化和钙化中的作用。结果显示,YTHDF1在ALKBH5介导的对hVIC成骨分化和钙化的抑制中起关键作用。

人生就是博-尊龙凯时致力于促进靶向CAVD的研究,为治疗CAVD提供新的策略,从而为健康生命的延续贡献力量。

综上所述,m6A去甲基化酶ALKBH5通过TGFBR2/SMAD信号通路以m6A修饰方式负调节hVIC的成骨分化和体外钙化,在CAVD中起着关键的保护作用,有望成为治疗CAVD的潜在靶点。