N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine，m6A)是发生在RNA腺嘌呤(A)碱基第6位氮原子上的甲基化，主要由甲基转移酶(Writers)、去甲基化酶(Erasers)和相关结合蛋白(Readers)共同调控，参与RNA转录、剪接、加工、翻译和衰变等多种生物学过程[1-3]。肝脏是调控机体新陈代谢的主要器官，m6A甲基化参与肝脏疾病的发生、发展过程(图 1)。本文现简要综述m6A甲基化在肝脏生理以及病理中的作用进展情况。

图  1  m6A甲基化参与肝脏病理生理功能的调控

1.   m6A甲基化

m6A甲基化是由Writers、Erasers和Readers所催化的一个动态可逆过程。Writers主要包括甲基转移酶样3/14(methyltransferase-like 3/14，METTL3/14)、Wilms肿瘤相关蛋白(Wilms tumor 1-associating protein，WTAP)、和RNA结合基序蛋白15/15B(RNA binding motif protein 15/15B，RBM15/15B)等。WTAP与METTL3和METTL14的相互作用，是m6A甲基转移酶催化过程中所需要的一个重要环节[4]。Erasers主要包括肥胖相关蛋白(Fat mass and obesity-associated protein，FTO)和ALKB同源蛋白5(Alkb homolog 5，ALKBH5)等[5]。FTO是首个被发现的去甲基化酶，并在体内和体外都能去除m6A甲基化修饰[6]。m6A甲基化与去甲基化修饰后，需通过Readers的识别来使m6A发挥多样的生物学功能，已知的Readers是YT521-B同源域(YT521-B homology，YTH)家族成员，主要分为m6A结合蛋白(YTH N6-methyladenosine RNA binding proteins，YTHDFs)，如YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3等和含YTH结构域蛋白(YTH domain containing proteins，YTHDCs)，如YTHDC1、YTHDC2等[7]。

2.   m6A甲基化与肝脏生理功能

m6A的动态修饰在肝脏中具有组织特异性，与肝脏生长发育密切相关。He等[8]对猪肝脏的新生期(0 d)、哺乳期(21 d)和成年期(2岁)三个发育阶段所有m6A持续修饰的基因进行功能富集分析发现，m6A甲基化水平与基因表达之间呈负相关。

肝细胞色素P450(CYP450)在肝脏药物代谢中起着重要作用。最近一项研究[9]发现，m6A甲基化影响CYP450的表达，敲低METTL3/14后肝细胞色素P4502C8(CYP2C8)表达上调，敲低FTO后CYP2C8表达下调。另有报道[10]，阿克曼菌和植物乳杆菌可影响单基因相关小鼠肝脏中特定的m6A甲基化，从而调控肝脏中脂质、氨基酸代谢和胰岛素信号传导。

m6A甲基化在肝脏昼夜节律调节中发挥着独特作用。有研究[11]表明，m6A甲基化参与了小鼠肝脏昼夜节律的调节，METTL3耗竭抑制了RNA加工效率，导致昼夜节律周期延长。然而，还需要进一步的证据来支持昼夜节律是否可通过m6A甲基化介导肝脏生长。

3.   m6A甲基化与病毒性肝炎

HBV是一种DNA病毒，研究表明HBV RNA中的m6A甲基化在病毒生命周期中起着双重调节作用。敲除METTL3或METTL14可减少前基因组RNA(pregenomic RNA，pgRNA)的逆转录，但导致乙型肝炎核心蛋白(HBc)和HBV S蛋白(HBs)的上调，同时YTHDF2或YTHDF3的敲除也显著增加了HBs和HBc的表达，表明m6A甲基化正向调节逆转录，负向调节HBV mRNA的稳定性，导致病毒蛋白表达减少[12]。最新研究[13]发现，HBV X蛋白(HBx)是一种在病毒转录和复制中起重要作用的调节蛋白，HBx与METTL3/14相互作用，在HBV感染过程中促进了HBV cDNA和张力蛋白同源物染色体位点的招募。

HCV属于黄病毒科的一种RNA病毒，是肝硬化和慢性肝炎的主要危险因素。研究[14]表明，敲除METTL3和METTL14可在不影响病毒RNA复制的情况下，促进病毒颗粒的产生，从而增加HCV的感染率；敲除FTO效果则相反，且YTHDF蛋白可重新定位到脂质滴上，减少HCV病毒颗粒的产生。有趣的是，HCV RNA中的m6A甲基化可抑制或逃避维甲酸诱导基因1引起的天然免疫刺激[15]。此外，病毒感染期间激活的细胞信号通路，可通过改变m6A甲基化来调控病毒感染过程[16]。这些研究为m6A甲基化调控病毒生命周期提供了强有力的证据。

m6A甲基化在病毒性肝炎治疗方面发挥着重要作用。最新研究[17]表明，HBx可上调METTL3的表达，从而增加circ-ARL3的m6A甲基化；circ-ARL3基因敲除可抑制HBV和HCC的增殖和侵袭，靶向circ-ARL3/微核糖核酸(miR-126)轴可能是一种有前景的HBV治疗方法。另有研究[18]表明，m6A甲基化和YTHDC2可通过与La抗原和其他因素相互作用来协助HCV内部核糖体进入位点依赖的翻译启动，从而为干预感染过程提供了替代的治疗途径。目前的研究表明，m6A甲基化对HBV/HCV感染有负面调节作用，但对其他肝炎病毒的调控作用有待进一步阐明。

4.   m6A甲基化与NAFLD

NAFLD的特征是在没有大量饮酒或其他已知肝病病史的情况下发生的肝脂肪变性[19]。有研究表明，FTO可通过抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路，进而影响猪肌内前脂肪细胞的增殖和分化[20]，FTO还可下调人肝癌细胞HepG2中m6A水平，降低线粒体含量并增加甘油三酯沉积，这为早期预防NAFLD的发展提供了新的思路[21]。另外，Runt相关转录因子1(Runt-related transcription factor 1，RUNX1T1)能促进脂肪细胞增殖，FTO可通过增强RUNX1T1的表达来介导脂肪生成[22]。Wu等[23]证实敲除FTO可延长脂肪细胞分化早期的细胞周期进程，从而抑制脂肪形成。此外，过表达FTO可增加脂肪细胞的脂质积累并降低m6A甲基化的表达水平，过表达METTL3可抑制脂质积聚并增加m6A甲基化水平[24]，且METTL3也可利用脂肪酸合成酶m6A甲基化抑制肝脏胰岛素敏感性，促进脂肪酸代谢[25]。综上所述，FTO在肝细胞脂肪代谢中起着至关重要的作用，可能是NAFLD的一个有前景的治疗靶点。

m6A甲基化在NAFLD的治疗方面起着重要作用。Chen等[26]研究证实，青春期补充甲基供体甜菜碱可通过m6A依赖和YTHDF2介导的方式调节细胞周期来控制脂肪的形成。另外，甜菜碱还可纠正高脂饮食诱导的m6A低甲基化和高FTO表达，这是由于甜菜碱对受损的脂肪组织功能起到了保护作用[27]。另有研究[28]表明，姜黄素可通过增加m6A甲基化水平，减轻脂多糖诱导的肝损伤和肝脂质代谢紊乱。

5.   m6A甲基化与肝纤维化

肝纤维化是在病毒或各种损伤的持续作用下，肝脏发生的慢性炎症和可逆修复反应，最终可发展为肝硬化、HCC[29]。研究[30]表明，在肝纤维化发展过程中，差异m6A甲基化主要富集于氧化应激和细胞色素代谢相关环节，而在肝纤维化逆转过程中，差异m6A甲基化主要富集于免疫应答和凋亡相关环节。

在肝纤维化治疗方面，m6A甲基化也有重要作用。有研究[31]发现，下调酸敏离子通道1a的表达后，METTL3依赖的m6A修饰水平和miR-350表达水平均降低，miR-350靶向芽胞受体酪氨酸激酶信号拮抗剂2，并进一步降低磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B和细胞外调蛋白激酶通路相关蛋白的表达，减轻肝纤维化程度。尽管如此，还需要更多的研究来确定m6A甲基化在肝纤维化中的调控作用及作用机制。

6.   m6A甲基化与HCC

HCC是全球第四大致死肿瘤，严重威胁到人类的健康与寿命[32]。研究[33]表明，在体内，敲除METTL3可显著抑制HCC的成瘤性；在体外，敲除METTL3可明显降低HCC的增殖、迁移和集落形成。最近研究[34]发现，METTL14通过调节前体miR-126来抑制HCC的转移，敲除METTL14显著增加了HCC的迁移和侵袭力，这表明METTL14的过表达，具有抑制肿瘤转移的能力。另外，miR-145通过靶向HCC中YTHDF2 mRNA的3′-UTR来调控m6A水平，抑制HCC的增殖[35]。Li等[36]发现FTO通过介导M2型丙酮酸激酶去甲基化促进HCC的发生发展，FTO敲除可上调m6A水平，从而阻止HCC的疾病进程。最新一项研究[37]表明，ALKBH5作为一种肿瘤抑制因子，能通过m6A依赖性的方式降低HCC中LY6/PLAUR结构域包含体1的表达。总而言之，m6A甲基化修饰的甲基化酶、去甲基化酶、结合蛋白都能通过调控相关因子参与HCC的发展过程。

m6A甲基化的调控蛋白在HCC治疗方面存在很多潜在靶点。研究[38]表明，m6A甲基化水平与HCC的预后密切相关，YTHDF2、YTHDF1、METTL3和KIAA1429可能是HCC的潜在预测因子和治疗靶标。有研究[39]表明，敲除METTL3可降低转录因子叉头蛋白3 mRNA的稳定作用，从而增强HCC对索拉非尼的耐药性，表明FOXO3是m6A甲基化在治疗HCC中的重要靶标。

7.   展望

作为肝脏病理过程中的重要因素，m6A甲基化在肝脏疾病中的生物学作用研究逐渐为学者所重视。然而，现在的研究大部分集中于m6A在HCC发病中的作用，对于调控其他肝脏疾病比如酒精性脂肪肝、肝硬化等的机制还不完全了解；并且大多数关于m6A在HCC中的研究都是在体外进行，缺乏临床相关证据。然而，随着相关领域不断深入研究，m6A甲基化对肝脏疾病的调控作用研究将会更加系统、深入，并将在各种肝脏疾病的诊疗中发挥重要作用。

马艳珍, 吴芙蓉, 张家富, 等. N6-甲基腺嘌呤甲基化在肝脏疾病中的作用[J]. 临床肝胆病杂志, 2021, 37(11): 2719-2722. DOI:  10.3969/ j.issn.1001-5256.2021 .11.051.

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