《Advanced Science》（簡稱 “Adv. Sci."）是由Wiley-VCH GmbH出版的國際ding級綜合性科學期刊。

影響因子：14.1

期刊ISSN：2198-3844

分區(qū)：中科院1 區(qū)，且為 TOP 期刊。

發(fā)文量：3646/年（2024年）

自引率：2.80%

1、 研究背景

銀屑病是一種由異常免疫反應和持續(xù)性炎癥驅動的復雜慢性炎癥性皮膚病。巨噬細胞在其發(fā)病機制中扮演著核心角色，已有研究證明，清除巨噬細胞可減輕皮膚炎癥并使Th1細胞因子水平正常化。銀屑病患者表現出循環(huán)單核細胞水平升高，且這些細胞主要向促炎的M1表型傾斜。此外，M1巨噬細胞及其相關細胞因子，包括TNFα、IL-23和IL-12，在銀屑病皮損中顯著上調，而抗TNFα療法已被證明能抑制受影響組織中的M1極化。

近年來，N6-甲基腺苷（m?A）RNA修飾被確定為巨噬細胞功能的關鍵調節(jié)因子。例如，m?A“書寫酶"METTL3已被證明可通過甲基化STAT1 mRNA來增強M1極化。然而，m?A修飾在銀屑病巨噬細胞中的功能意義在很大程度上仍未明確。另一方面，內體Toll樣受體TLR7-9的異常激活被認為是銀屑病的致病驅動因素，TLR7激動劑已被證明可將銀屑病皮膚中的巨噬細胞向更高的M1/M2比率轉變。近期研究確定了TASL是介導TLR7-9信號下游IRF5激活的關鍵接頭蛋白，其功能類似于內質網和線粒體上的IRF3接頭STING和MAVS。然而，調控銀屑病中TLR7-TASL-IRF5軸的機制仍不清楚。該篇研究旨在闡明m?A修飾在銀屑病巨噬細胞中的作用及其與TASL-IRF5信號通路的潛在聯系，以揭示新的治療靶點。

2、 研究結果

1) 條件性敲除巨噬細胞中的Mettl3可緩解小鼠銀屑病樣表型

研究人員通過構建巨噬細胞特異性 Mettl3 敲除小鼠，發(fā)現其骨髓來源巨噬細胞及 IMQ 誘導銀屑病樣皮損的 F4/80?巨噬細胞中 m6A修飾水平顯著降低；在功能上，Mettl3 缺失使小鼠 PASI 評分顯著降低，組織學顯示表皮增厚、角化過度減輕，EdU 染色結果顯示，表皮細胞增殖受到抑制，流式細胞術發(fā)現皮損中 CD45?免疫細胞、γδ T 細胞及朗格漢斯細胞浸潤減少，qRT-PCR 檢測到 Il17a、Il23p19 等炎癥因子 mRNA 表達下調，這些數據表明巨噬細胞中的 METTL3 是驅動銀屑病炎癥反應的關鍵正調控因子。

2) 條件性敲除Alkbh5基因加劇小鼠銀屑病樣表型

研究人員發(fā)現，Alkbh5 缺失呈現與 Mettl3 敲除wan全相反的表型，Alkbh5 敲除小鼠的巨噬細胞及皮損巨噬細胞中 m6A 修飾水平顯著升高，PASI 評分更高、表皮增厚等病理變化更嚴重，EdU 染色顯示表皮細胞增殖更活躍，流式細胞術證實皮損免疫細胞浸潤增加，且皮損中炎癥因子 mRNA 表達顯著上調，這些發(fā)現表明，Alkbh5基因缺失加劇了IMQ誘導的銀屑病表型。

3) 巨噬細胞中的N6-甲基腺苷修飾促進M1型極化

研究人員通過體內實驗發(fā)現，Mettl3 敲除小鼠皮損中浸潤巨噬細胞總數減少、M1 型巨噬細胞比例顯著降低，Alkbh5 敲除呈現相反趨勢即總數增多、M1 巨噬細胞比例升高；體外實驗發(fā)現，Mettl3 缺失抑制 IMQ 誘導的 M1 極化，Alkbh5 缺失則促進M1 極化。同時，Mettl3 敲除抑制 ROS 產生、下調 Il23p19 等促炎因子表達，Alkbh5 敲除增強 ROS 水平、上調炎癥因子表達；研究結果表明，Mettl3和Alkbh5通過m6A依懶性方式導致表型改變。

4) Slc15a3在巨噬細胞中受到m6A修飾

為探究 m6A 調控巨噬細胞功能的機制，研究人員對三組小鼠 BMDMs 進行 MeRIP-seq，發(fā)現 m6A 差異修飾基因富集于銀屑病相關通路，最終鎖定 Slc15a3。驗證顯示，Slc15a3 的 m6A 修飾位于 3'-UTR，修飾水平與 mRNA 表達正相關，且受 Mettl3/Alkbh5 調控；放線菌素 D 實驗證實m6A 可增強其 mRNA 穩(wěn)定性，熒光素酶實驗顯示修飾位點突變會破壞穩(wěn)定性。進一步發(fā)現 m6A “閱讀者" YTHDF1 通過結合 Slc15a3 mRNA依賴 m6A 位點調控其表達，最終證實 m6A 的 “書寫 - 擦除 - 閱讀" 系統(tǒng)通過修飾 Slc15a3 mRNA 3'-UTR 維持其穩(wěn)定性。

5) SLC15A3是mettl3和alkbh5缺陷巨噬細胞中M1極化的關鍵介導因子

研究人員為了進一步驗證 SLC15A3 在 M1 極化中的功能作用，通過回補實驗確認具有催化活性的 METTL3 和 ALKBH5 可調控 Slc15a3 表達；在 Raw264.7 巨噬細胞中，用兩種 siRNA 敲低 Slc15a3，能抑制 IMQ 誘導的 Il23p19、Il6 等促炎因子 mRNA 表達及 M1 標志物 CD86 蛋白表達。拯救實驗顯示，Mettl3 敲除 BMDMs 中過表達 Slc15a3 可恢復 M1 極化能力，Alkbh5 敲除 BMDMs 中敲低 Slc15a3 能抑制過度 M1 極化，明確 SLC15A3 是 m?A 修飾下游不ke或缺的功能執(zhí)行者。

6) SLC15A3促進TASL定位溶酶體以激活TASL-IRF5信號通路

研究人員進一步探究 SLC15A3 的作用機制，發(fā)現其與天然免疫信號通路相關。HEK293T 細胞免疫共沉淀實驗證實，SLC15A3、SLC15A4 與 TASL 存在相互作用，且 SLC15A3 能增強 SLC15A4 與 TASL 的結合；Raw264.7 巨噬細胞活細胞成像顯示，SLC15A3 可促進 TASL 招募到溶酶體，IMQ 刺激下該作用更顯著。下游信號檢測發(fā)現，Mettl3 敲除能夠抑制 IRF5 磷酸化激活，Alkbh5 敲除則增強IRF5 磷酸化激活，回補或敲低 SLC15A3 可逆轉 IRF5 激活狀態(tài)；使用抑制劑 C5，能夠抑制 Alkbh5 缺失導致的過度 M1 極化及炎癥因子表達，闡明 SLC15A3 通過調控 TASL-IRF5 信號軸影響巨噬細胞功能的機制。

7) 巨噬細胞中METTL3/ALKBH5-m6A-SLC15A3通路與銀屑病嚴重程度相關

研究人員將基礎發(fā)現與臨床樣本結合，發(fā)現銀屑病患者皮損 CD68?巨噬細胞中，m6A 水平、METTL3 蛋白表達升高，ALKBH5 蛋白表達降低；患者皮損及外周血單核細胞中，SLC15A3 mRNA 的 m?A 修飾與表達均顯著升高，免疫熒光也證實其蛋白在皮損巨噬細胞中增加。關鍵的是，m6A 水平、SLC15A3 的 m6A 修飾及 mRNA 表達均與患者 PASI 評分正相關。此外，METTL3 抑制劑 STM2457 可抑制患者巨噬細胞 M1 極化，在小鼠模型中局部應用也能改善銀屑病樣癥狀，為靶向 m6A 通路的治療提供臨床轉化依據。

3、 研究結論

該篇文章研究發(fā)現，銀屑病巨噬細胞中 N6- 甲基腺苷（m6A）修飾水平升高即甲基轉移酶 METTL3 上調、去甲基化酶 ALKBH5 下調；巨噬細胞特異性敲除 METTL3 可緩解小鼠銀屑病樣表型，敲除 ALKBH5 則加重癥狀。機制上，m6A 通過 “書寫者" METTL3、“擦除者" ALKBH5 及 “閱讀者" YTHDF1，穩(wěn)定 Slc15a3 mRNA；SLC15A3 進一步促進 TASL 定位于溶酶體，激活 IRF5 信號，最終推動巨噬細胞 M1 型極化。此外，m6A 與 SLC15A3 水平均與銀屑病 PASI 評分正相關，METTL3 抑制劑可緩解疾病表型，提示 m6A-SLC15A3-TASL-IRF5 軸或為銀屑病治療新靶點。