Mettl3-m⁶A-SOCS1轴在慢性阻塞性肺疾病炎症中的作用及其机制研究

摘要

目的 探究Mettl3-m⁶A-SOCS1轴通过调控Toll样受体4（TLR4）/核因子-κB（NF-κB）通路对慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease, COPD）炎症的影响。方法 动物实验将12只雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组（Ctrl组）和COPD组，每组6只。采用苏木精-伊红（HE）染色观察肺部病理变化并进行炎症评分；全身体积描记法检测肺功能[肺总量（TLC）、功能残气量（FRC）、吸气容量（IC）及第1秒用力呼气容积/用力肺活量（FEV₁/FVC）];酶联免疫吸附法检测肺泡灌洗液（BALF）中白细胞介素（IL）-1β、IL-6及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平；m⁶A斑点印迹法及定量试剂盒检测肺组织m⁶A水平；蛋白质免疫印迹法（WB）和反转录-定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测肺组织中甲基转移酶样3（Mettl3）、细胞因子信号抑制因子1（SOCS1）及TLR4/NF-κB通路关键蛋白[TLR4、髓样分化因子88（MyD88）、核因子-κB抑制蛋白激酶α（IKK-α）、核因子-κB抑制蛋白激酶β（IKK-β）、NF-κB p65]及其mRNA的表达。细胞实验分为Cell-Ctrl组和Cell-COPD组，采用CCK-8法筛选最佳造模浓度；RT-qPCR检测细胞中IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表达；m⁶A斑点印迹法及定量试剂盒检测m⁶A水平；WB和RT-qPCR检测Mettl3、SOCS1及TLR4/NF-κB通路相关蛋白及mRNA的表达。结果 与Ctrl组相比，COPD组小鼠肺组织呈典型肺泡结构破坏、炎性细胞广泛浸润的特征，且肺部炎症评分升高（P<0.01）;肺功能呈阻塞性通气障碍，表现为TLC、FRC、IC均升高，而FEV₁/FVC降低（P<0.05）;BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α水平均升高（P<0.000 1）;肺组织m⁶A水平显著降低（P<0.000 1）;肺组织中MyD88、IKK-β、IKK-α、TLR4、SOCS1、Mettl3蛋白和mRNA表达水平均显著低于Ctrl组（P<0.05）,NF-κB p65的mRNA表达显著降低（P<0.05）,但其蛋白表达差异无统计学意义（P>0.05）。与Cell-Ctrl组相比，Cell-COPD组IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA表达水平均升高（P<0.05）;m⁶A水平降低（P<0.05）;Mettl3、SOCS1及TLR4/NF-κB通路相关蛋白（TLR4、MyD88、IKK-α、IKK-β、NF-κB p65）和mRNA表达水平均降低（P<0.05）。结论 Mettl3-m⁶A-SOCS1轴可能通过调控TLR4/NF-κB通路参与COPD的炎症反应，该调控轴可能为COPD的抗炎治疗提供分子靶点。

关键词

慢性阻塞性肺疾病炎症 / N6-甲基腺苷 / 甲基转移酶样3 / 细胞因子信号抑制因子1

基金资助

“天山英才”培养计划青年拔尖人才项目-青年科技创新人才(2024TSYCCX0047); 国家自然科学基金地区科学基金项目(82560864)