m6A甲基化修饰通过NF-kB介导的抗凋亡途径维持结肠上皮细胞稳态
结肠黏膜屏障功能障碍是炎症性肠病（IBD的主要原因之一。但导致黏膜屏障功能障碍的机制尚不清楚。N6-甲基腺嘌呤（m6A）mRNA修饰是基因表达上的一个重要调节因子，参与多种生理和病理过程。然而，m6A修饰在结肠上皮细胞和干细胞中的作用尚未知。因此作者提出科学问题：m6A修饰在维持结肠上皮细胞和干细胞中的机制是什么？
在本研究中，作者首先发现肠上皮m6A敲除小鼠（Mettl14fl/flVillinCre）在幼年时期，其体重、结肠长度均明显下调，并带有严重的腹泻症状。在成年小鼠中进一步研究发现结肠组织稳态和结构破坏，杯状细胞大量丢失，免疫细胞浸润，进而发生了严重的结肠炎。通过单细胞测序、细胞免疫荧光染色、肠道类器官培养等实验分析小鼠发现，m6A敲除抑制了结肠体外类器官形成率和生长速度，结肠干细胞、杯状细胞等细胞数量和特异性标志物表达均显著下调，提示m6A可能通过调控肠道干细胞的功能来影响结肠上皮的发育和稳态。此外，小鼠结肠组织行Ki67、TUNEL、Cleaved caspase-3染色和上皮细胞全基因组测序等实验进一步发现，Mettl14敲除靶向上调了Nfkbia的表达，进而抑制NF-κB介导的抗凋亡途径，促进了肠上皮细胞和干细胞的凋亡。随后，研究团队构建了肠道上皮干细胞Mettl14条件性敲除小鼠（Mettl14fl/flLgr5CreERT），运用葡聚糖硫酸钠盐（Dextran Sulfate Sodium Salt, DSS）和细胞凋亡免疫荧光染色，进一步证实了Mettl14缺失促进肠道炎症发生和Lgr5+干细胞的凋亡。综上所述，该研究揭示了m6A甲基转移酶METTL14在结肠上皮细胞发育、稳态维持及炎症发生中发挥了重要的调控作用。
这篇文献通过单细胞测序，bulk 测序，MeRIP-seq数据分析，揭示了Mettl14在维持结肠上皮细胞稳态方面发挥着关键作用。在小鼠中，METTL14的缺失通过抑制NF-κB介导的抗凋亡途径导致严重的结肠炎，这也提示了通过调节METTL14和NF-κB信号传导机制来干预结肠炎的潜在治疗策略，表明m6A修饰可能是治疗IBD的潜在治疗靶点。
参考文献：Zhang T, Ding C, Chen H, et.al. . m6A mRNA modification maintains colonic epithelial cell homeostasis via NF-κB-mediated antiapoptotic pathway. Sci Adv. 2022 Mar. DOI: 10.1126/sciadv.abl5723
撰写人：郑欣梅/常伟