METTL14通过表观遗传激活PPAR-α/γ转录和血管平滑肌细胞脂肪酸氧化抑制动脉粥样硬化发生

目的：N6-甲基腺苷（m6A）RNA修饰可通过共转录或转录后调控基因表达来决定细胞命运。血管平滑肌细胞（VSMC）可发生表型转换，参与动脉粥样硬化斑块内其他细胞（包括泡沫细胞和巨噬细胞样细胞）的形成。然而，VSMC m6A在动脉粥样硬化发展中的作用仍不清楚。虽然PPAR-α和PPAR-γ在巨噬细胞中动脉粥样硬化中的作用已被广泛研究，但在高胆固醇条件下这些核受体的表观遗传调控仍知之甚少。方法和结果：我们利用小鼠和人类动脉粥样硬化主动脉，以及VSMC特异性Mettl3和Mettl14敲除小鼠，评估VSMC m6A在动脉粥样硬化中的作用。使用谱系追踪评估巨噬细胞样VSMC。通过组织学、细胞学、基因组学、转录组学、代谢组学、脂质组学、计算和药理学等多种方法，研究了METTL14对Ppara和Pparg转录的表观遗传调控。使用腺相关病毒介导的ApoE−/−小鼠中VSMC Mettl14的表达分析了VSMC Mettl14在动脉粥样硬化中的治疗潜力。我们发现METTL3/METTL14甲基转移酶复合物在小鼠和人类动脉粥样硬化VSMC中均减少。METTL3的水平以及随后的m6A水平受METTL14调控，而METTL14又受氧化低密度脂蛋白的影响。值得注意的是，虽然VSMC METTL3或m6A不对动脉粥样硬化作出贡献，但VSMC特异性Mettl14敲除小鼠表现出加速的泡沫细胞形成、增强的血管炎症和加重的动脉粥样硬化。这些效应是由β-氧化受损和线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）减少驱动的。补充Mettl14显著减轻了这些不良效应。具体来说，METTL14调节VSMC的表型转换，并调节斑块内VSMC来源的巨噬细胞样细胞的数量，而非浸润性巨噬细胞。此外，我们证明METTL14通过增强SETD1A介导的H3K4三甲基化（以不依赖m6A的方式）调控Ppara和Pparg的转录，Ppara和Pparg是促进胆固醇流出的脂质代谢的主要调节因子。用罗格列酮激活PPAR-γ可恢复Mettl14缺陷VSMC中受损的线粒体OXPHOS，从而减少脂质积累。最后，通过AAV基因治疗在动脉粥样硬化血管中恢复Mettl14表达可有效抑制动脉粥样硬化进展，且不损害肝功能。结论：我们揭示了METTL14通过激活PPAR-α/γ表达促进脂质代谢并抑制动脉粥样硬化发生。这些实验强调了内源性METTL14/PPAR-α/γ轴在治疗动脉粥样硬化和代谢性疾病中的治疗潜力。