AbMolePRRC2B在急性缺氧下腦血管重塑中的作用

AbMole|PRRC2B在急性缺氧下腦血管重塑中的作用近年來，高海拔暴露導(dǎo)致的認(rèn)知障礙問題備受關(guān)注。高海拔地區(qū)氧氣攝入量減少，嚴(yán)重影響認(rèn)知功能，而大腦由于氧化磷酸化水平較高，是對缺氧最為敏感的器官之一。腦脈管系統(tǒng)為大腦提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，在缺氧條件下，該系統(tǒng)會(huì)通過重新分配血流來確保關(guān)鍵組織和器官的氧氣供應(yīng)。來自北京中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的ShuoshuoLi,WenyuHu,ShenghuiGong等多名研究人員發(fā)表了題為《TheRoleofPRRC2BinCerebralVascularRemodelingUnderAcuteHypoxiainMice》的研究成果。在該文章中，研究人員使用了購自AbMole的N6-Methyladenosine（目錄號M5151）。表觀遺傳調(diào)控，尤其是轉(zhuǎn)錄后RNA調(diào)控，在缺氧誘導(dǎo)的腦損傷中起著關(guān)鍵作用。N6-甲基腺苷（m6A）是RNA堿基腺苷的一種甲基化修飾，廣泛存在于真核細(xì)胞中，在缺氧環(huán)境中具有重要意義。盡管已有研究在神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了m6A的多種閱讀器和功能，但在腦血管內(nèi)皮細(xì)胞中的研究相對較少。血管結(jié)構(gòu)建模主要由內(nèi)皮細(xì)胞的生長、死亡、遷移以及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的產(chǎn)生或降解決定。異常的m6A修飾參與了胚胎發(fā)育過程中的血管生成和血管發(fā)生，這表明m6A在內(nèi)皮細(xì)胞中具有重要的功能。然而，m6A如何調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞性能并參與缺氧環(huán)境下的血管重塑尚未明確。在本研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新型m6A閱讀器蛋白——富含脯氨酸的卷曲螺旋2B（PRRC2B），它存在于腦血管內(nèi)皮細(xì)胞中。通過一系列實(shí)驗(yàn)，他們揭示了PRRC2B的作用機(jī)制。圖1PRRC2B是一種在腦內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)和功能的新型m6A閱讀器。首先，研究人員創(chuàng)建了穩(wěn)定過表達(dá)3×FLAG-PRRC2B-HA的HUVEC單克隆細(xì)胞系，使用甲基化RNA誘餌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定PRRC2B為潛在的m6A結(jié)合蛋白。進(jìn)一步的RIP-seq和m6ARIP-seq實(shí)驗(yàn)表明，PRRC2B與m6A-含RNA結(jié)合。PRRC2BRIP-seq數(shù)據(jù)顯示，其結(jié)合峰大多位于mRNA和pre-RNA中，且在3'UTR和CDS中的富集與m6A峰值的先前報(bào)道模式一致。對PRRC2B結(jié)合基序的分析表明，其與經(jīng)典m6A基序有重疊，且PRRC2B與m6A區(qū)域直接結(jié)合。GO分析表明，與PRRC2B和m6A重疊峰相關(guān)的基因在血管系統(tǒng)組織和結(jié)構(gòu)建模過程中富集。圖2PRRC2B敲低促進(jìn)主要富集于內(nèi)皮細(xì)胞遷移和ECM成分正調(diào)控的基因表達(dá)。為了闡明PRRC2B在內(nèi)皮細(xì)胞中的下游基因，研究人員進(jìn)行了RNA-seq分析，發(fā)現(xiàn)PRRC2B敲低會(huì)上調(diào)262個(gè)基因表達(dá)，下調(diào)232個(gè)基因表達(dá)，這些差異表達(dá)基因主要富集在細(xì)胞遷移調(diào)節(jié)和細(xì)胞外區(qū)域。GSEA分析也顯示，PRRC2B敲低上調(diào)的基因主要富集在對內(nèi)皮細(xì)胞遷移和ECM成分的正調(diào)節(jié)中。通過qPCR和PAR-CLIP實(shí)驗(yàn)，證實(shí)PRRC2B直接結(jié)合ECM相關(guān)基因的mRNA。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)PRRC2B敲低會(huì)改變COL12A1mRNA的剪接，且這種剪接調(diào)節(jié)依賴于m6A。同時(shí)，PRRC2B敲低還會(huì)穩(wěn)定MMP14和ADAM19mRNA的半衰期，這一過程與m6A無關(guān)。圖3PRRC2B敲低以m6A依賴性方式改變了COL12A1mRNA剪接。在缺氧條件下，HUVECs和小鼠腦內(nèi)皮細(xì)胞中PRRC2B的表達(dá)均下調(diào)。PRRC2B敲低會(huì)抑制HUVEC增殖，促進(jìn)細(xì)胞遷移和管形成。通過構(gòu)建條件性敲除PRRC2B的小鼠模型，研究人員發(fā)現(xiàn)PRRC2BcKO會(huì)加劇缺氧誘導(dǎo)的腦血管重塑，改變血流分布，減輕缺氧誘導(dǎo)的腦損傷，促進(jìn)小鼠對缺氧刺激的適應(yīng)。在認(rèn)知測試中，PRRC2BcKO小鼠表現(xiàn)出更好的學(xué)習(xí)和記憶能力，缺氧引起的神經(jīng)元退行性變也有所減輕。圖4Prrc2bcKO修飾脈管系統(tǒng)并重新分配血流。綜上所述，本研究確定了PRRC2B作為新型m6A閱讀器的作用，證明了PRRC2B敲低通過調(diào)節(jié)細(xì)胞外相關(guān)基因表達(dá)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移，PRRC2B在mRNA剪接和mRNA衰變過程中以不同機(jī)制調(diào)節(jié)靶基因mRNA命運(yùn)。這些發(fā)現(xiàn)為缺氧誘導(dǎo)的腦血管重塑提供了新的見解，也為治療缺氧誘導(dǎo)的腦損傷提供了潛在的治療靶點(diǎn)。未來的研究可以進(jìn)一步深入探討PRRC2B在腦血管重塑中的具體分子機(jī)制，以及如何利用這一發(fā)現(xiàn)開發(fā)有效的治