《自然·代谢》：中山一院团队发现肝癌发病新机制( 二 )

2022-11-03 健康知识养生常识

文章图片
△细胞水平与动物水平上，过表达METTL5促进肝癌的生长增殖与迁移侵袭能力。
△敲低METTL5促进细胞凋亡，抑制肝癌的生长增殖与迁移侵袭。
为了深入探究作为甲基转移酶的METTL5影响肿瘤的机制，研究人员利用RNA免疫共沉淀（RIP）的技术检测到， METTL5敲低后18SrRNA的m6A修饰水平明显降低。应用单碱基延长和连接的qPCR扩增（SELECT）技术，证实METTL5确实能够动态调控18SrRNA的A1832位点上的m6A修饰。
值得注意的是， METTL5敲低只影响18SrRNA的修饰，并不影响其表达。
考虑到， 18SrRNA是核糖体的主要组成部分，研究人员推测18SrRNA的m6A修饰可能会与核糖体的生成及功能有关。
的确，敲低METTL5的细胞中， 80S核糖体的峰值与蛋白质合成速率降低。研究人员进一步通过RIP-qPCR和凝胶阻滞实验（EMSA）发现， METTL5介导的18SrRNA的m6A修饰是核糖体大亚基蛋白24（RPL24）与18SrRNA相互作用的必要条件，从而确保80S核糖体的募集和mRNA的翻译。
△敲低METTL5通过降低18SrRNA与RPL24的相互作用来抑制80S核糖体的生成。
接下来，研究人员试图找到受METTL5影响的主要mRNA 。
【《自然·代谢》：中山一院团队发现肝癌发病新机制】他们对敲除METTL5的肝癌细胞进行了核糖体图谱测序（Ribo-seq），对翻译效率（TEs）下调的mRNA进行京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。结果显示，这些受METTL5影响的mRNA被富集在多个重要的通路里，包括脂肪酸代谢相关通路。
不仅如此，可在敲低METTL5的细胞中观察到，游离脂肪酸、甘油三酯、胆固醇均减少。同位素示踪与液相质谱（LC-MS）实验则表明， METTL5缺失主要影响长链脂肪酸，尤其是多不饱和脂肪酸（PUFAs）的生成，脂肪酸的氧化也降低。以上结果均显示了METTL5在调节HCC细胞脂肪酸代谢中具有重要作用。

文章图片
△敲低METTL5减少脂肪酸的生成
此外，研究人员发现具有5’端寡嘧啶（5’TOP）基序的mRNA转录本更倾向于被METTL5调控，而这种TOPmRNA已被报道与核糖体的生成有关[8] 。
随后，他们锁定了乙酰辅酶A合成酶长链家族（ACSL）。他们发现， ACSL富集在METTL5敲除后发生改变的脂肪酸代谢通路中，且ACSL4具有典型的5’TOP基序。荧光素酶报告实验显示， 5’TOP基序对于METTL5促进ACSL4mRNA的翻译十分重要。敲低METTL5后， ACSL蛋白水平降低。
△METTL5倾向于调控具有5’TOP基序的mRNA
更有趣的是，研究人员发现，在敲除METTL5的细胞中回补ACSL4能够升高脂肪酸的合成与氧化，并促进HCC的恶性进展。如果在肝脏特异性敲除的小鼠中敲低ACSL4 ，则能够进一步降低肝癌肿瘤的大小，抑制肿瘤的发展。
△肝脏特异性敲除METTL5的小鼠中，敲低ACSL4能进一步抑制肝癌的发展。
综上所述，这项研究用充足的证据表明， METTL5调控的18SrRNA的m6A修饰是确保80S核小体正确募集组装的必要条件，从而维持mRNA的稳定翻译，促进脂肪酸的过度生成与氧化，使细胞转化为癌细胞。
更重要的是，该项研究为靶向METTL5与ACLS4的HCC治疗提供了强有力的证据，未来该靶点有望在临床医药方面得到开发。

文章图片
参考文献：
[1]ChenXY,ZhangJ,ZhuJS.Theroleofm6ARNAmethylationinhumancancer.MolCancer.2019;18(1):103.
[2]PengH,ChenB,WeiW,etal.N6-methyladenosine(m6A)in18SrRNApromotesfattyacidmetabolismandoncogenictransformation.NatMetab.2022;4(8):1041-1054.

上一篇：郑州富士康回应：截至目前，园区没有重症病例

下一篇：五种夫妻睡姿，女性都喜欢第一种，但第五种才最佳