METTL3介导lncRNA CRNDE的m6A修饰,通过YTHDC1促进ATG10表达并改善脑缺血/再灌注损伤。

METTL3 mediates m6A modification of lncRNA CRNDE to promote ATG10 expression and improve brain ischemia/reperfusion injury through YTHDC1.

作者信息Zhengtao Yu, Ying Xia, Jiameng Li, Junwen Jiang, You Li, Youjun Li, Liu Wang
PMID39407279
发布时间2024-10-16
DOI10.1186/s13062-024-00536-4

实验完整度

包含MCAO大鼠模型和SH-SY5Y细胞OGD/R模型,进行了功能验证(凋亡、炎症、自噬)、机制验证(RIP、MeRIP、RNA稳定性)及体内外一致性验证。

主要模型

MCAO大鼠模型 SH-SY5Y细胞OGD/R模型

重点核对

MCAO大鼠:SD大鼠,24只,随机分为Sham、MCAO、sh-NC、sh-lncRNA CRNDE组,每组6只 SH-SY5Y细胞OGD/R:缺氧阶段DPBS处理,37°C,0% O2,5% CO2,5小时;复氧阶段DMEM正常培养37°C,5% CO2,95%空气,24小时 慢病毒处理:尾静脉注射1×10^8 TU/mL慢病毒颗粒,术前一周 质粒转染:使用Lipofectamine™ 2000试剂盒,按照制造商说明 统计:双组比较采用非配对Student's t检验,多组比较采用单因素方差分析及Tukey事后检验,P<0.05为显著

摘要

背景:缺血/再灌注(I/R)损伤是一种严重的脑部疾病,目前有效治疗方法有限。本研究旨在探讨N6-甲基腺苷(m6A)修饰及相关调控因子在I/R中的作用,以确定潜在的治疗靶点。方法:我们利用大脑中动脉闭塞(MCAO)大鼠模型和经受氧糖剥夺/复氧(OGD/R)的SH-SY5Y细胞来评估m6A水平,并研究METTL3过表达对长链非编码RNA(lncRNA)CRNDE表达的影响。评估了沉默lncRNA CRNDE对YTHDC1与ATG10 mRNA相互作用以及ATG10 mRNA稳定性的影响。此外,分析了凋亡率、促炎和抗炎因子水平、ATG10表达和自噬活性,以确定METTL3的作用。还检测了YTHDC1过表达的逆转效应。结果:MCAO大鼠和OGD/R处理的SH-SY5Y细胞表现出降低的m6A水平。METTL3过表达显著抑制lncRNA CRNDE表达。沉默lncRNA CRNDE减轻了OGD/R诱导的SH-SY5Y细胞凋亡和炎症,同时增强自噬并稳定ATG10 mRNA。METTL3过表达降低细胞凋亡,减少促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的水平,并增加IL-10分泌。此外,METTL3过表达上调ATG10表达并促进自噬。相反,lncRNA CRNDE过表达抵消了这些效应。结论:由METTL3过表达介导的lncRNA CRNDE抑制影响YTHDC1与ATG10 mRNA的相互作用并稳定ATG10 mRNA。这些发现表明,靶向lncRNA CRNDE以减少凋亡、抑制炎症、增加ATG10表达和增强自噬可为I/R损伤提供新的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
METTL3介导的lncRNA CRNDE m6A修饰是否通过YTHDC1影响ATG10表达,从而改善脑缺血/再灌注损伤?
核心机制
METTL3过表达介导lncRNA CRNDE的m6A修饰并抑制其表达;lncRNA CRNDE通过与YTHDC1相互作用影响ATG10 mRNA的稳定性,沉默lncRNA CRNDE稳定ATG10 mRNA,而YTHDC1过表达则降低ATG10 mRNA稳定性。
主要证据
MCAO大鼠和OGD/R处理的SH-SY5Y细胞中m6A水平降低;METTL3过表达抑制lncRNA CRNDE表达,减少凋亡和炎症,促进自噬;沉默lncRNA CRNDE稳定ATG10 mRNA,RIP、MeRIP和RNA稳定性实验支持该机制。
研究意义
靶向lncRNA CRNDE可能为I/R损伤提供新的治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立MCAO大鼠模型和OGD/R细胞模型

模拟脑缺血/再灌注损伤,评估模型特征

采用线栓法建立右侧大脑中动脉闭塞/再灌注模型;SH-SY5Y细胞经氧糖剥夺/复氧处理。

2

检测m6A水平和相关因子表达

评估MCAO和OGD/R条件下m6A修饰水平及关键因子变化

通过MeRIP检测m6A水平及lncRNA CRNDE的m6A修饰;通过qRT-PCR和Western blot检测lncRNA CRNDE、自噬相关基因和METTL3表达;行为学、TTC、HE、TUNEL评估损伤。

3

沉默lncRNA CRNDE并观察细胞表型

探究lncRNA CRNDE对OGD/R诱导的细胞凋亡、炎症和自噬的影响

在OGD/R处理的SH-SY5Y细胞中转染sh-lncRNA CRNDE,检测凋亡率、炎症因子水平和自噬标志物。

4

验证lncRNA CRNDE与YTHDC1的相互作用及其对ATG10的影响

确定lncRNA CRNDE与YTHDC1结合并调控ATG10表达

RNA pull-down、RIP、qRT-PCR、Western blot及放线菌素D处理检测ATG10 mRNA稳定性。

5

过表达METTL3并验证对lncRNA CRNDE和细胞表型的影响

验证METTL3介导lncRNA CRNDE的m6A修饰及其对凋亡、炎症和自噬的作用

在OGD/R处理的SH-SY5Y细胞中转染oe-METTL3或联合oe-CRNDE,检测m6A水平、lncRNA CRNDE表达、凋亡、炎症和自噬。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
SH-SY5Y细胞PricellaCM-0208
Lipofectamine™ 2000ThermoFisher11668500
2,3,5-三苯基氯化四氮唑Sigma--
苏木素AbiowellAWI0009a
伊红AbiowellAWI0029a
磷酸盐缓冲液AbiowellAWC0217
蛋白酶Kaladdin39450-01-6
DAPIAbiowellAWC0292
环氧丙烷MeryerM25514
透射电子显微镜JEOLJEM1400
UltraSYBR MixtureCWBIOCW2601
QuantStudio1ABI--
RIPA裂解液试剂盒Solarbior0010
抗ATG10抗体Abcamab124711
抗LC3抗体Proteintech14600-1-AP
抗Beclin1抗体Proteintech11306-1-AP
抗p62抗体Proteintech66184-1-Ig
抗Bax抗体Proteintech60178-1-Ig
抗Caspase-3抗体CST9664
抗Bcl-2抗体Abcamab13867
抗METTL3抗体Abcamab195352
抗YTHDC1抗体Abcamab259990
ECL化学发光液AdvanstaK-12045-D50
ChemiScope 6100Qinxiang--
Annexin V-FITCKeyGenKGA108
结合缓冲液AladdinA377916
碘化丙啶----
流式细胞仪BeckmanA00-1-1102
TNF-α ELISA试剂盒Wuhan Huamei BiotechnologyCSB-E04740h
IL-1β ELISA试剂盒Wuhan Huamei BiotechnologyCSB-E08053h
IL-6 ELISA试剂盒Wuhan Huamei BiotechnologyCSB-E04638h
IL-10 ELISA试剂盒Wuhan Huamei BiotechnologyCSB-E04593h
酶标仪HEALESMB-530
正常IgGProteintech30000-0-AP

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MCAO模型
大鼠品系、性别、年龄、体重、分组和样本量;线栓法细节;神经功能评分时间
阅读提示:Materials and methods:Middle cerebral artery occlusion (MCAO) modeling
细胞培养与OGD/R
细胞系、来源和货号;OGD/R条件(缺氧时间、复氧时间、培养基);转染质粒和转染试剂
阅读提示:Materials and methods:Cell culture
分子表达检测
qRT-PCR引物序列;Western blot抗体信息(稀释度、货号);内参基因
阅读提示:Materials and methods:qRT-PCR和Western blot;Table 1
机制验证
RIP和MeRIP实验的具体步骤;RNA稳定性实验的放线菌素D浓度和时间点
阅读提示:Materials and methods:RNA binding protein immunoprecipitation (RIP-qPCR)和Methylated RNA immunoprecipitation (MeRIP);Results:lncRNA CRNDE interacts with YTHDC1 to promote ATG10 expression
体内功能验证
慢病毒注射时间、剂量和途径;行为学测试条件;TTC、HE、TUNEL染色步骤
阅读提示:Materials and methods:MCAO建模、Morris water maze、TTC staining assay、HE staining和TUNEL