基于多组学分析探索m6A修饰的circRNA在重症肌无力中的作用

文摘   2024-07-31 06:22   美国  

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关键词:MG;m6A修饰;circRNA;随机游走重启;免疫浸润;Molecular Neurobiology

近年来,随着对非编码RNA(ncRNA)研究的深入,尤其是具有特殊共价闭合环状结构的环状RNA(circRNA),在疾病诊断和治疗中的潜力逐渐被认识。circRNA的稳定性高于线性RNA,使其成为疾病标志物的优势候选。在自身免疫性疾病中,circRNA通过与miRNA相互作用,参与调控基因表达,进而影响疾病的发展。m6A(N6-甲基腺苷)修饰是circRNA上常见的一种表观遗传修饰,通过影响circRNA的稳定性、剪接、翻译和降解等生物学功能,参与调控多种疾病的发生发展。然而,m6A修饰的circRNA在MG中的作用尚不清楚。

近日,Shuang Li等中国学者在 Molecular Neurobiology 杂志上发表了一篇题为 Exploring the Roles of m6A-Modified circRNAs in Myasthenia Gravis Based on Multi-Omics Analysis 的研究论文【1】。

  • 本研究首次在MG患者中进行了表观转录组水平的m6A修饰circRNA的多组学分析,鉴定了与MG相关的m6A修饰circRNA,并探讨了它们与免疫细胞的关系。

  • 研究结果为MG的发病机制提供了新的见解,并可能有助于发现MG的潜在生物标志物和治疗靶点。


(如需原文,请加微信healsana获取,备注20240717MN


主要结果

🔷  m6A修饰circRNA表达谱分析
在MG患者与健康对照组之间,通过m6A-circRNA表观转录组微阵列分析,共鉴定出219个差异表达的m6A修饰circRNA,包括109个上调和110个下调的circRNA。


🔷  基因组来源分析

这些差异表达的m6A修饰circRNA主要源自外显子序列,超过70%的上调和下调m6A修饰circRNA来自编码蛋白的基因。


🔷  功能富集分析

对m6A修饰circRNA的来源基因进行功能富集分析,发现这些基因主要富集在与组蛋白H3-K4甲基化、组蛋白赖氨酸甲基化、肽酰赖氨酸甲基化等相关的生物学过程(BP)中。


🔷  m6A修饰circRNA-miRNA-基因网络构建

基于差异m6A修饰的circRNA,构建了一个包含17个circRNA、30个miRNA和34个DEGs的调控网络。网络分析显示,hsa_circ_0084735和hsa_circ_0030997在调控网络中连接节点最多,可能在MG的发病机制中起关键作用。


🔷  候选m6A修饰circRNA的识别

利用随机游走重启(RWR)算法,在circRNA-miRNA-基因网络中筛选出4个候选m6A修饰circRNA(hsa_circ_0084735, hsa_circ_0018652, hsa_circ_0025731, 和 hsa_circ_0030997)。


🔷  免疫细胞相关性分析

分析了候选circRNA与免疫细胞之间的关系,发现这些circRNA的m6A修饰水平与不同类型的免疫细胞(如CD56dim自然杀伤细胞、活化T细胞、2型辅助T细胞、1型辅助T细胞、巨噬细胞、效应记忆CD4 T细胞和未成熟树突细胞)有不同程度的相关性。


🔷  MeRIP-qPCR验证

通过甲基化RNA免疫沉淀-定量PCR(MeRIP-qPCR)技术验证了MG患者中hsa_circ_0084735和hsa_circ_0025731的m6A甲基化水平下调,而hsa_circ_0030997和hsa_circ_0018652在MG患者与对照组间没有显著差异。



本研究首次在MG患者中进行了m6A修饰circRNA的多组学分析,鉴定了与MG相关的m6A修饰circRNA,并探讨了它们与免疫细胞的关系。研究结果为MG的发病机制提供了新的见解,并可能有助于发现MG的潜在生物标志物和治疗靶点。



图 1. MG中m6A修饰circRNA的表达谱分析


图 2. circRNA的功能富集分析


图 3. 基于RNA测序数据构建的m6A修饰circRNA-miRNA-基因网络


图 4. 筛选候选m6A修饰circRNA


图 5. 免疫细胞与候选m6A修饰circRNA之间的相关性


图 6. 使用MeRIP-qPCR验证候选circRNA的m6A甲基化水平


编者按:
临床意义

本研究通过深入分析m6A修饰的circRNA在MG患者中的表达变化,研究揭示了这些分子可能在疾病发展中的重要作用,特别是在免疫细胞调节方面

这些发现有助于开发新的生物标志物,以更早、更准确地识别和监测MG,同时也可能指导开发针对特定circRNA的靶向治疗策略,为患者提供更个性化的治疗方案。


科研启发:
本研究强调了表观转录组学在理解自身免疫性疾病中的重要性,特别是在m6A修饰对circRNA功能的影响方面。这些发现促进了对MG病理机制更深层次的理解,为未来的研究指明了方向,包括但不限于:
  • 进一步探索m6A修饰的circRNA在MG中的具体作用机制;
  • 验证这些circRNA作为潜在生物标志物的临床价值;
  • 研究针对这些circRNA的干预措施对MG治疗的潜在效果;
  • 在更大的患者群体中复制和扩展这些发现,以增强研究结果的普适性和可靠性。
此外,本研究还提示了在其他自身免疫性疾病中可能存在类似的表观遗传调控机制,值得进一步研究。

期待更多类似高质量研究,给患者带来更优的临床诊疗策略。


原文链接:

https://doi.org/10.1007/s12035-024-04352-9


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作者:Amber Wang,编辑:Jessica,微信号:Healsanq。助理:ChatGPT

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