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m6A修饰在女性生殖发育及相关疾病中的研究进展2023摘要N6-甲基腺瞟吟(N6-methyladenosine,m6A)修饰是由m6A甲基转移酶、去甲基化转移酶、阅读蛋白进行调控的一种RNA转录后水平修饰,在最为广泛,且在哺乳动物的生殖发育中发挥重要作用。一方面,m6A修饰调控着卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中RNA的代谢过程;另一方面,m6A修饰与卵巢和子宫疾病密切相关,尤其是妇科肿瘤,m6A修饰影响着肿瘤细胞的增殖和迁移。本文对m6A修饰在女性生殖生理及其相关疾病中的研究进展做一综述,旨在为临床治疗提供新的思路。近年来表观遗传学发展迅猛,成为生命科学领域中的研究热点之一。表观遗传学修饰一般指在不改变DNA核苜酸碱基序列的情况下引起基因表达发生可遗传性改变,其修饰方式决定了基因是否被转录以及如何被表达。RNA甲基化修饰属于表观遗传学修饰的一种,主要包括N6-甲基腺瞟岭(N6-methyladenosine,m6A)、C5-甲基胞嚓D定(C5-methylcytidine,m5C)、C3-甲基胞口密咤(C3-methylcytidine,m3C)、NI-甲基腺噤吟(NI-methyladenosine,mlA)、G7-甲基鸟瞟吟(7-methylguanosine,m7G)以及N6,2'-O-二甲基腺瞟囹N6,2,-O-dimethyladenosine,r6Am)等1,其特征详见表12-29随着对RNA甲基化修饰研究的深入,m6A修饰在生殖领域的应用潜能逐渐引起了研究者们的注意,并成为了目前研究前沿的热点之一。本文就m6A修饰在女性生殖生理和病理中的研究展开综述,以期为临床治疗提供新思路。表1R、A甲基化特征对比R、A甲M化修饰位点甲基转移屏大甲基转移确分布m6lw腺苛酸第6位找原FME115I4I6.WTP.RBM15.VIRMAXBIJ.l.ZOHI3FTt).IKBH5YTHn1123.VHI)CI2.KiRBPl2,HM<P2BLHM<MX:rRNAjiRNAwHiiRXSJimRW朦件假第6WA原子PClKl.MEITL4mMlHNAJnKNAmlAlw1腺件酸笫I位以原fTKW6I.V6IIVIOCAIABHLALKHH3YTHDFizzeNITIDCItl<N.rKNhmKNn3C2t,a6胞甘酸第3位氨原了11>TKM140.M11TI2V2M8MKBHI.IJCBH3nKN、讯NAm5dn°l胞昔酸第5位ur-NSU、l7,THDIJ)NMT2117112.LK-RHIKMRPulLYREFBXIrl<N,K,mH,tfi»rRNAm7G,s第7位氯用子MElTLLWDR4、WBSeK22、TRMTI12ml<AjKAtrKA.iniRKA一.m6A修饰m6A修饰是在RNA腺昔酸第6位氮原子上发生的甲基化修饰,它是真核生物mRNA上最丰富的RNA表观遗传修饰2。m6A修饰是一个动态且可逆的过程,该过程主要由m6A甲基转移酶、m6A去甲基化转移酶、m6A阅读蛋白三类蛋白进行调控,详见表2。表2n6A椅系统名你分类功能METTIJ甲M转移的作为催化核心向RNA添加甲从化修饰MFTIJ4甲基转移缶结合RNa粕物般定MnTI3的结构并激活及催化活性METrLl6甲卒转移催壮特阑眼内SM浓度的Q毒WTAP.RRMISRMAXRI.I.I.ZC3H13甲荻转移附作为蠲。亚感调节m6Al城转移的«合物向KNA以标募集FT(VAI.KBH5去甲基转移商去除m6A修饰1:的甲基化修饰Y11ID112阀读能白以、TH结构域特识别和结合m6A底物RNA:介丁mKNA的哀MYTHDa/2间设街白以、TH结构域特异识别In站合m6A蜕物小A;促JaKNA剪接和易位1GF*2BI,I23阉读被心WKll结构域特W识别和结合m6底物K、:增强KM总定性HNRNPA2BI2阅读蛋白以HHM结构域特异识别和结合m6AK物R、A:介导初级miRN加I.促进RNA剪接,促进衽标RNA,m6A中的检泥性1. m6A甲基转移酶也叫作编码器主要包括甲基转移酶样3/14/16(methyltransferaselike3/14/16,METTL31416)、Wilms,月中瘤蛋白1相关蛋白(WilmS'tumor1-associatingprotein,WTAP)、RNA结合基序蛋白15(RNAbindingmotifprotein15,RBM15)、病毒样m6A转移酶相关蛋白(virlikem6Amethyltransferaseassociatedprotein,VIRMA)、Cbl原癌基因样蛋白1(Cblproto-oncogenelike1,CBLL1)以及含锌指CCCH域的蛋白13(zincfingerCCCHdomain-containingprotein13,ZC3H13)等,上述蛋白可形成m6A甲基转移酶复合物将甲基从S-腺昔甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)转移到底物腺首来进行甲基化,即向RNA添加甲基化修饰。在m6A甲基化转移酶复合物中,METTL3主要作为催化核心,METTLl4主要负责结合RNA底物、稳定METTL3的结构并激活其催化活性,WTAP、VIRMA和RBM15等则作为调节亚基调节m6A甲基转移酶复合物向mRNA靶标募集3-6。METTLl6主要介导甲硫氨酸腺苗转移酶2A(methionineadenosyltransferase2A,MAT2A)3'UTR发夹中特定腺昔的甲基化以及参与调节pre-W472AmRNA的稳定性和剪接,以此维持细胞内SAM浓度的稳态7。值得关注的是,近来研究表明METTL16的结构中除了N端甲基转移酶结构域(methyltransferasedomain,MTD)以外,还存在C端脊椎动物保守区(vertebrateconservedregion,VCR),VCR会将小核RNA(smallnuclearRNA,snRNA)的结构转变为MTD催化RNA甲基化所需的结构,与MTD协同促进snRNA的第43位腺苗的甲基化,提高甲基化修值率8。2. m6A去甲基化转移酶:也叫作消码器,目前发现的人类m6A去甲基化酶种类较少,主要包括脂肪质量与肥胖相关蛋白(fatmassandobesityassociatedprotein,FTO)和烷基化修复同源物5(alkylationrepairhomolog5,ALKBH5),负责催化甲基化腺瞟岭脱掉甲基,即去除m6A修饰上的甲基化修饰。FTO也属于双加氧酶的ALKB家族,可以依次将m6A氧化为N6-羟甲基腺苜和N6-甲酰腺昔,随后水解为腺瞟岭90但是有研究表明与m6A相比,FTO优先去甲基化的底物是m6Am,对m6Am的去甲基化速率也更快10o而ALKBH5则是催化m6A修饰的直接去除,其功能主要与精子发生以及癌症相关11-12o3. m6A阅读蛋白:也叫作读码器,主要包括YTH结构域家族蛋白1/2/3(YTHdomainfamily1/2/3,YTHDF123)、YTH结构域蛋白1/2(YTHdomain-containingprotein1/2zYTHDC12)x胰岛素样生长因子2mRNA结合蛋白1/2/3(insulin-likegrowthfactor2mRNAbindingprotein1/2/3zIGF2BP123)、异质核核糖核蛋白A2B1(heterogeneousnuclearribonucleoproteinA2B1,HNRNPA2B1)以及HNRNPC等。m6A阅读蛋白能够特异性识别并直接或间接结合RNA的m6A修饰甲基化位点,进而调节RNA翻译、降解和mRNA核输出等过程。每个阅读蛋白都有各自的识别方式,YTH结构域是YTHDFI/2/3和YTHDC1/2等一系列蛋白质识别和结合m6A底物RNA的结构基础,IGF2BPs和HNRNPS识别m6A依靠的分别是KH结构域和RRM结构域13-15各个阅读蛋白的功能也不尽相同,如YTHDF2促进mRNA衰减,但IGF2BPs负责促进靶标mRNA在m6A中的稳定性13,16细胞中的m6A修饰可被多种技术所检测,RNA甲基化免疫沉淀测序(methylatedRNAimmunoprecipitation-sequencing,MeRIP-seq)是近几年发展的m6A免疫沉淀技术,可在全转录组内分析m6A修饰的状况,但该技术只针对m6A修饰高水平区域不能做到定量和单碱基m6A水平分析口7。而高效液相色谱-质谱联用、斑点印迹及比色法等只能对m6A修饰整体水平进行检测,无法鉴定出具体的作用位点,各种方法的应用领域不尽相同,都有其各自的优势和局限性18r各种检测技术优缺点详见表3o最近的研究显示,m6A不只出现在mRNA中,也存在于环状RNA、微小RNA(microRNA,miRNA)和长链非编码RNA(longnon-codingRNAJncRNA痔非编码RNA(non-codingRNA,ncRNA)的独特基序中,可见m6A修饰作用广泛19。m6A修饰几乎控制着RNA代谢的每一个步骤,包括选择性剪接、细胞内转运、降解和翻译等,而RNA代谢与多种疾病相关所以m6A修饰在多种病理生理过程中发挥着至关重要的调节作用,如肿瘤转移、胚胎发育以及干细胞分化调控等。表3m6A检测技术对比m6A检滑技术特点优点统点在效液相色谐版谐联川时m6A色论健体水平进行函测»flUXtm6啊精冷空僦检漓,并H样品前金埋初水、仪器分析时间短.适用于大样本讨的检测对设备暨求高炎点卬迹法Mm6A修饰整体水平进行检测操作筒年只能时m6A水平进行定性或半定f检泅比色法对m6A保饰假体水平迸行检测操作简中.地感度高施确度低,设赛大MrKIP-Hrq结合广育通量测序技术可以作仝嫉因组他M内冷测m6A的存作.操作颓单仅能对离甲U化的RMA进行定性分析,不能做到定Q和微线Mm6A水平分析.需要大依RNA样本m6A1T.被雄分辨率紫外交联沉淀结合高通量漓序结合了高通量测序技术整定到雎H苇甲川化水平对实验*饕求高单被基分辨率芯片结合广高通M测序技术可在单*分狒率水平定位m6A位点.并。其进行定址.样本需求址少成本高甲基化KNA共沉淀结合qPCR对超因的特泥片段m6A水平进行定出检泅低成本仅能M发生甲星化的H、A进行相对定Irt注:MeRIP-MNizjiKW甲M化免笠沉淀测序二.m6A修饰与女性生殖生理1. m6A修饰与卵母细胞成熟发育:卵母细胞的成熟是指在排卵前数小时,优势卵泡中的卵母细胞恢复减数分裂,从第一次减数分裂前期的双线期继续发育至第二次减数分裂中期的过程30。卵母细胞的成熟往往还伴随着RNA储存、翻峰和降解等一系列过程,以维持转录组中转录物剂量相对变化的稳态,因此在卵母细胞成熟过程中,细胞内RNA转录后水平的精密调控显得尤其重要,这对于卵子质量、受精过程以及早期胚胎发育具有十分重要的作用31。2016年Q等32通过对非洲蟾卵母细胞m6A修饰的mRNA进行测序分析,显示高甲基化的mRNA主要富集于孕酮介导的卵母细胞成熟和细胞周期等途径,且m6A修饰的mRNA主要与转录、蛋白质磷酸化和细胞分裂等生物学过程相关,提示m6A修饰参与了卵母细胞成熟过程中的RNA翻译调控。2017年,IVanoVa等33以小鼠为研究对象,显示YTHDF2表达于卵母细胞生长以及从生发泡(germinalvesicle,GV)期到第二次减数分裂中期(meWphase11,M11)卵母细胞的整个过程中,YTHDF2缺失可以导致Mn期卵母细胞转录组的基因表达失调,Mll期RNA代谢活动主要表现为RNA降解,表明YTHDF2精准调控着卵母细胞成熟过程中m6A修饰介导的mRNA降解作用。2018年Xia等34生成了斑马鱼的MEi3突变体使其METTL3缺失,显示其卵母细胞成熟发育停滞,提示METTL3的缺失是导致卵母细胞成熟终止的原因之一,为了证明这一观点,研究者们又在突变体中过表达METTL3,成功挽救了卵母细胞的成熟过程。上述研究虽然证明了m6A修饰与卵母细胞成熟之间的相关性,但是其具体的作用机制仍不清楚,因而近来研究者们对该过程展开了更加深入的研究。Zhu等35通过对小鼠GV期卵母细胞显微注射METTL3特异性小干扰RNA,证明了METTL3下调的卵母细胞在M11期经历了全面抑制的mRNA衰变乃至mRNA积累,导致在体外成熟过程中纺锤体组装、染色体分离和第一极体释放受阻。Zhang等36用m6A抑制剂环亮氨酸对猪卵母细胞进行处理,观察到除了影响纺锤体形态和染色体排列之外,还存在着活性氧的产生,说明抑制m6A修饰使得卵母细胞成熟停滞的过程中也伴随着氧化应激的产生。由于人卵母细胞受伦理等限制,缺乏直接对人卵母细胞进行m6A修饰相关基因干预的研究。卵泡液可以反映卵母细胞的质量,女性年龄的增长伴随着卵巢储备功能和卵母细胞质量的逐渐下降,Sun等37检测了不同年龄的人卵泡液中FTO的表达水平和m6A含量,结果显示随着年龄增长FTO表达水平下降,m6A含量升高,更加体现了m6A与人卵母细胞成熟发育之间的密切联系。2. m6A修饰与早期胚胎发育:胚胎发育是指从受精卵发育到胚胎脱离卵膜的过程。胚胎发育的过程复杂且有序,是在基因选择性特异时空表达及其表达产物相互作用形成精确调控网络的条件下完成的,基因表达的改变可能会引起胚胎发育异常,甚至导致先天畸形的发生,因此研究胚胎发育时期m6A修饰的调控功能具有重要意义。母源-合子转换(maternal-to-zygotictransition,MZT)是受精后胚胎发育的一个重要的过程,包括母源RNA的降解和合子基因组的激活(zygoticgenomeactivation,ZGA)两个部分。有研究报道,在斑马鱼中,超过三分之一的母源mRNA可以被m6A修饰,并且这些母源mRNA的清除由YTHDF2促进。在敲除YTHDFl的突变体中,缺失YTHDF2则会减缓m6A修饰的母源mRNA的降解并阻碍ZGA但是m6A修饰促进RNA降解的具体过程仍不清楚38o然而Kontur等39研究显示,YTHDF2介导的m6A修饰在斑马鱼胚胎早期并不是必需的,单个敲除YTHDF2对于母体mRNA衰变或胚胎发育的影响很小,研究者们猜测与此前结论不同可能是源于突变体和野生型对照之间的遗传背景的差异,进一步研究显示三重损失YTHDF1、YTHDF2及YTHDF3则会产生胚胎致死性,这与Lasman等40提出的''YTHDF读码器的剂量依赖性功能冗余机制相一致,即3个YTHDF同源物在整个转录组中有着相同的m6A识别位点,负责母源mRNA的降解,但是YTHDF蛋白之间存在功能补偿,所以需要消除三重YTHDF来破坏细胞中甲基化mRNA的衰变。WU等41建立了m6A修饰缺陷的卵子以及胚胎样本,显示母源转录本缺乏m6A修饰后会呈现本身丰度的显著降低,值得关注的是抑制ZGA转录本上m6A的建立,会引发24-细胞时期短暂表达的转录本无法及时降解如ZscaM、MERVL进而分别引发了卵子与胚胎发育的阻滞。该研究首次绘制了小鼠早期胚胎发育过程中转录本上m6A修饰的动态图谱,阐明了m6A修饰在MZT期间的重要且独特的意义。胚胎干细胞(embryonicstemcellzESC)是哺乳动物胚胎发育早期的多能干细胞,来自囊胚期的内细胞团,具有高度全能性。多项研究表明m6A修饰参与了ESC发育过程,进而影响胚胎早期发育。Jin等42研究显示敲除METTB导致的m6A修饰减少能促进PERK信号通路的激活,而较高水平的PERK能抵消由m6A修饰减少所致的ESC分化时表现出的多能性退出延迟,即m6A修饰和pERK信号通路的激活共同调节着ESC的多能性退出。最近有研究建立了FTO敲除的ESC细胞系作为ESC中FTO主要底物的LlNElRNA出现了r6A修饰累积,并导致LlNElRNA加速降解以及转录活性的下降。同时与LINElRNA相关的一部分基因会随着LINE1下调而呈现明显的转录本丰度和转录活性的下降,其中包含了大量ESC分化和早期胚胎发育中的关键基因43o基于上述研究中m6A修饰对于ESC的精确调控作用,Chen等44开发了一种靶向RNAm6A的擦除系统,可以在人类ESC中精确和可逆地去甲基化并增加mRNA稳定性,从而在表观转录水平上进行细胞命运控制,这一研究或许能够为胚胎发育过程中的细胞命运控制带来新的思路。此外,m6A修饰也可和miRNA相互联合,共同发挥调节作用。Hao等45研究显示沉默IGF2BP1显著抑制了孤雌激活胚胎发育和m6A修饰,miR-670抑制剂可以增强IGF2BP1的表达并促进m6A修饰,挽救了卵裂率和囊胚形成率,成功证明了IGF2BP1为miR-670的靶标,miR-670通过调节IGF2BP1的表达并以m6A修饰的方式在胚胎发育过程中发挥关键作用。miR-430是已知的母源RNA清除调节因子,Kontur等39比较了MZT期间转录物的丰度,显示同时包含m6A结合位点和miR-430结合位点的mRNA降解最多,其次是仅含miR-430结合位点和仅含m6A结合位点的mRNA,进一步研究表明miR-430的丢失仅增加了其同源mRNA的稳定性,并不阻碍仅m6A修饰介导的mRNA更新,种种结果说明miR-430通路的作用独立于m6A修饰介导的mRNA衰变机制,但两者一起发挥组合作用,共同调节胚胎发育过程中常见RNA的降解。=m6A修饰与女性生殖病理1 .卵巢疾病(1)m6A修饰与多囊卵巢综合征(polycysticovarysyndrome,PCOS):PCOS是常见的女性生殖系统疾病,容易导致女性不孕,且该病与代谢性疾病关系密切往往伴发高血压、血脂异常、2型糖尿病狗460PCOS往往伴随着不同程度的代谢异常,如胰岛素抵抗和肥胖。尸厂。是近年来发现的一类与肥胖相关的基因,到目前为止,已有大量的研究报道"O多态性与PCOS的相关性,但结果却存在差异这可能与人群异质性、样本数量以及分析方法的差异等有关。LiU等47通过meta分析显示基因的rs9939609A多态性与PCOS易感性相关,且A等位基因同时是PCOS的危险因素,但PCOS,肥胖和FTO多态性之间的关联仍然不清楚。结合之前的研究,研究者们猜测尸厂。的rs9939609基因多态性可能会增加PCOS发展的易感性48o虽然未来还需要大量的、更加深入的研究探明FmPCOS之间的关系,但是极有可能会成为人类全面认识PCOS的突破点和治疗PCOS的靶点。而对于非肥胖的PCOS患者,m6A修饰参与了黄体化颗粒细胞中FOXOi表达的调节,而FOXO蛋白在胰岛素信号转导通路中具有关键作用表明在PCOS的发病机制中,m6A修饰可能与胰岛素抵抗存在某种关联490Zhou等50研究也表明PCOS患者的颗粒细胞中FTO和Flotillin2表达上调且Flotillin2是FTO的下游靶标,过表达FTO上调了Flotillin2,减少了胰岛素诱导的葡萄糖转运蛋白4(glucosetransporter4,GLUT4)膜转运,进而诱发胰岛素抵抗以及卵巢颗粒细胞功能障碍。总而言之,m6A修饰与PCOS的两大伴随症状肥胖和胰岛素抵抗都有关,可以帮助人们更全面地认识这一生殖内分泌代谢性疾病,为PCOS合并不孕患者提供临床指导。(2)m6A修饰与早发性卵巢功能不全(prematureovarianinsufficiencyzPOI):POI,又被称为卵巢早衰,是指女性在40岁之前出现的以卵巢功能过早衰竭(如闭经、不孕等)为主要临床表现的综合征。在正常的卵巢衰老过程中,Jiang等51认为随着年龄的增长,活性氧的积累可以导致颗粒细胞中FTO的低表达,下游靶基因尸O5m6A水平增加且其正常的RNA降解过程被抑制,而FOS是一类与衰老相关的蛋白,FOS的积累加速了卵巢衰老。遗传因素、免疫因素、医源性因素等各种病因都可导致卵巢过早衰老,例如一些抗癌疗法对卵巢的生育能力有着不可逆转的损害。环磷酰胺属于化疗药物的一种,它可作用于原始卵泡,降低卵巢储备,具有非常大的致POI风险,了解化疗导致POI的病理机制有助于日后开发能够减轻卵巢损害的新型治疗方法。Huang等52以不同浓度的环磷酰胺在不同时间对人卵巢颗粒细胞和POI小鼠模型进行体内和体外实验,观察到环磷酰胺以浓度和时间依赖性方式促进m6A甲基转移酶的表达并抑制去甲基转移酶的表达,首次表明环磷酰胺通过影响m6A的含量来影响卵巢发育。此外,有研究报道了来自2个家庭的3例POI患者存在着YTHDCl变异,研究者们认为变异的YTHDCl阻碍了卵泡细胞中m6A介导的有丝分裂和减数分裂RNA的降解,阻碍卵泡及卵巢发育,导致POI53o(3)m6A修饰与卵巢癌:卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤,死亡率高,预后差,因此寻找有效治疗靶点具有重要意义。有学者指出,肿瘤中m6A修饰相关蛋白质的异常表达引发了m6A修饰的失调,导致原癌基因和抑癌基因的表达失调,影响了肿瘤的发生与发展,并与患者预后不良密切相关54。据研究报道,在卵巢癌细胞中,高表达的Toll样受体可以通过激活核因子B(nuclearfactorkappa-B,NF-B)信号通路上调ALKBH5的表达,增加m6A修饰水平和肿瘤干细胞因子NANOG的表达,这些均有助于卵巢癌的发生,而TOIl样受体与肿瘤微环境密切相关,从而猜测m6A修饰可以构建有利于肿瘤细胞生长的肿瘤微环境来促进肿瘤发生进展55。众所周知,缺氧是肿瘤微环境中不可或缺的因素,肿瘤生长微环境中许多基因的表达受缺氧诱导因子Ia(hypoxia-induciblefactor1-alpha,HIF-1)激活转录的影响。Lyu等56研究表明HIF-1a可以靶向调节卵巢癌细胞中WTAP的表达进一步研究表明WTAP与DGCR8蛋白相互作用以依赖m6A修饰的方式调节miR-200的表达,而糖酵解的关键酶HK2可以被miR-200靶向上调,从而影响肿瘤细胞内的有氧糖酵解效应。此外,有研究报道m6A阅读蛋白也在卵巢癌的发展中发挥着重要作用,它既可直接通过m6A修饰增强下游基因翻译起始因子EIF3C的表达促进卵巢癌的进展,也可被上游基因m很NA抑制表达,从而间接调节m6A修饰水平促进肿瘤的增殖和迁移57-58m6A修饰在卵巢癌的发生发展中的相关研究进展迅速,有望为抑制卵巢癌细胞的增殖、侵袭和迁移提供新靶点,但是目前化疗耐药和复发仍然是改善卵巢癌预后的一大阻碍。Hao等59认为TRlMI9可能作为致癌基因以m6A-YTHDF1依赖性的方式促进化疗耐药。Nie等60则认为是ALKBH5-HOXA10环的持续上调激活了JAK2/STAT3信号通路,促进了卵巢癌中的顺粕耐药性。或许可以从这两种研究思路入手,找到化疗耐药复发的治疗线索。总而言之,无论是针对卵巢癌的治疗还是耐药机制的研究,研究者们对此提出的潜在治疗靶点众多,为卵巢癌的治疗提供了新的方向。但正因如此,如何寻找到最佳的治疗靶点和治疗方案或将成为研究者们新的难题。2 .子宫疾病(1)m6A修饰与子宫内膜异位症(endometriosis,EMS):EMS是指子宫内膜组织(腺体和间质)在子宫腔被覆内膜及子宫以外的部位出现、生长、浸润,反复出血,继而引发疼痛、不孕及结节或包块等61以往的研究表明,基因的异常甲基化会使相关基因表达异常,从而促进异位内膜的生长并改变子宫内膜环境62-630m6A修饰逐渐进入了研究者们的视野中。Li等64揭示了在EMS中,METTL3m6AmiR-126通路在子宫内膜基质细胞的迁移和侵袭中扮演重要角色,即METTL3下调降低了pri-miR-126的m6A修饰水平减弱了pri-miR-126向miR-126的成熟,从而增强了子宫内膜基质细胞的迁移和侵袭。与之相似的,Wang等65则研究表明了FT0/自噬相关蛋白5(autophagy-relatedprotein5,ATG5)M2型丙酮酸激醵recombinantpyruvatekinaseisozymesM2,PKM2)通路在EMS中的关键作用,FTO下调以m6A依赖的方式降低ATG5的表达,增加PKM2的表达,从而提高细胞的糖酵解水平,并证明了通过FTO靶向ATG5/PKM2代谢通路可以抑制子宫内膜异位基质细胞的糖酵解、增殖和转移。有研究报道,与正常子宫内膜和在位子宫内膜相比,异位样本中大多数m6A修饰调节因子显著下调,HNRNPA2B1和HNRNPC是差异表达的m6A修饰调节因子,可以作为EMS的m6A相关诊断生物标志物66。上述研究证明了m6A修饰在调控特定信号通路中的作用,并强调了m6A修饰调节因子作为预后指标和治疗新靶点的重要意义。(2)m6A修饰与子宫内膜癌(endometrialcancer,EC):EC是发达国家中最常见的妇科恶性W瘤,美国癌症学会于2019年调查结果显示,57%的EC患者与肥胖有关,且近年来随着人们生活方式的改变导致肥胖发病率升高,EC发病率也呈年轻化和上升的趋势,严重影响女性生理和心理健康67。肥胖被认为是EC的危险因素之一,因为累积的脂肪细胞可导致雌激素的产生增加,雌激素可通过激活磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol3kinase,PI3K)/蛋白激酶B(proteinkinaseB,AKT)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)信号通路调节/TO的表达,诱导EC细胞的增殖和侵袭68。此外,Zhang等69研究表明在EC细胞内的FTO和癌基因H0XB13的表达水平明显高于正常组织细胞,进一步研究显示,FTO通过催化HOX3mRNA中的m6A去甲基化,抑制由YTHDF2介导的HOXS>3mRNA的降解,促进H(9AB13的表达并激活WNT信号通路,加速EC侵袭和转移。上述研究进一步支持了肥胖与EC之间的联系,极大地提高了使用FTO作为治疗EC靶点的可能性。已知IncRNA田V。/?/?是抑癌基因,在各种癌症中发挥着至关重要的作用,而InCRNAFENDRR在EC中的低表达水平引起了研究者们的注意,并通过一系列实验揭示了YTHDF2介导的IncRNAFENDRR降解可促进EC细胞增殖70o此夕卜,研究显示YTHDF2在CC病理组织中明显高表达,是鉴别CC和子宫内膜非典型增生/上皮内瘤变的新型诊断标志物71o(3)m6A修饰与宫颈癌:宫颈癌是发病率第一的女性恶性肿瘤,人乳头瘤病毒(humanpapillomaviruslHPV)的多重感染是宫颈癌的高危因素72HU等73从HPV着手,沉默场名7基因使IGF2BP2表达降低,减弱了宫颈癌细胞的有氧糖酵解能力和生长,由于MYC是IGF2BP2的下游靶点和糖酵解的关键调节剂进一步研究表明皈”可以通过IGF2BP2介导的体外和体内m6A-NU的调控来调节宫颈癌细胞的有氧糖酵解。有氧糖酵解途径是肿瘤细胞进行能量代谢的主要代谢途径,表现为葡萄糖摄取率高,糖酵解活跃,代谢产物乳酸含量高,称之为Warburg效应74oHK2是Warburg效应的关键酶之一,Wang等75研究METTL3ATHDF1复合物以m6A依赖的方式正向增强HK2mRNA的稳定性并增加其蛋白质表达,从而促进Warburg效应。与EC相似,宫颈癌中也存在潜在的m6A-ncRNA调控机制。Ji等76通过m6A甲基化RNA免疫沉淀测序显示METTL3/lncRNAF0XD2-AS1通过依赖m6A的方式加速宫颈癌进展。PIWI相互作用RNA(PIWbinteractingRNAzpiRNA建一类能与PiWi蛋白相作用的ncRNA,其异常表达与很多癌症密切相关。在宫颈癌中,Xie等77研究表明piRNA-14633是METTL14的上游基因,piRNA-14633通过METTL14介导的m6A修饰甲基化促进CYPB1表达进而增强宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。Pan等78使用癌症基因组图谱的RNA测序数据系统分析了13个m6ARNA甲基化调节因子在304个人宫颈癌组织中的表达,发现了3种与宫颈癌总生存期相关的m6A甲基化调节因子,其中ZGHl3为风险基因,YTHDC和YTHDF为保护基因证明了m6ARNA甲基化调节因子具有临床预后价值。三.总结与展望女性生殖过程是一个需要多种机制协同作用和精准调控的复杂生理过程,毋庸置疑的是m6A修饰在卵母细胞发育成熟和早期胚胎发育过程中发挥着巨大的作用,展现出m6A修饰在生殖领域的广阔前景。现有的研究表明zm6A修饰以多种机制参与了女性生殖生理过程,有序调控着RNA的代谢过程。同时m6A修饰失调与疾病密切相关,存在多种信号通路调节疾病的病理过程。一方面m6A修饰揭示了PCOS为代表的多种疾病发生发展的潜在机制,可能帮助我们从m6A修饰角度出发预防和治疗相关疾病以及改善预后;另一方面与之有关的基因和酶可以成为妇科肿瘤等疾病的新型生物标志物和治疗靶点,为疾病诊断和新药研发提供新的方向,详见表4o表4生理及病理情况卜.修饰财比与nfl关十庠串件及疾病潜在犯点影响机号通路)具体作用生殖生理绑母细也成熟发白YTI1I)K2,MK113.FrO促进mH、辟解早期作船发育YTHDF1/2/3,METTI3,HX)JGF2BPI'THDF读&以的M收依陵性功徒冗余机;W:METIJm6VpERK;niR67<yGF2BPIm6A促进MZr期间ml<N的或变:"IyESC的多能性退出:控;W“关KSe分化»一期比Hft发审中的夫球基因的转求后11饰生殖PCOSFTOFTO/FMiHinl/CLIT4IJ肥胖和横岛泰抵抗存在关联R理«)1F11)11ILXJ2H制RNA的降*ALMMI5、“TAP、YT1IDFI>rlVALKBH5>6.VN>OGsWT.P.iXXK8/n>6Amil<2(XyHk2j11,H>H6ATK29;AlKBH5HOXAIMAK2STAT3影电肿科有VOWW孵.魁府斡号做环境;促进钟1的瑞殖和迂移LMSMElTL3T(MHNKZCAWMETTL3m6.VmiR!26;11WATG5PKM2促进异位细剧的增殖和迁移ECFTOTHDF2PBK/KT/FTO:MPK/FTO:F11VOVR3WXT:V11In'2m6n.RXFENDRR促进肿麻的堆玳和江存氧僦IGF2BP2.MFT113/14.ZC3HI3THIM:ITIil)FIIGF2BP2n6MYC:METnJCTHDFln6AHK2tMEI3m6VlnrRNF0XI>2SI;pil(N-!4633Mm.l46kPlHI影响肿喃“M期解科.影响肿窃微环境;促迸肿脸的增殖和迁移注:PCoS示多食卵般疗介示出发性哪里功能不仝:东有内程计位窈;EC示了宫内版通;"-B示核因广B;MZr示Wift-合子转换;EsC示胚Ilftr瓶跑虽然目前的研究显示出m6A修饰在生殖领域的广阔前景,但不可否认的是m6A修饰相关研究仍然存在许多亟须解决的问题:现阶段的m6A检测技术都有各自的局限性,尚缺乏可广泛运用于临床的检测方法,仍有待改进;m6A修饰相关的研究目前主要集中在基础研究,尚未进行临床转化;很多m6A修饰相关的酶都具有作为疾病诊断和治疗靶点的潜能,如何筛选出最具价值的靶点有待商榷;对于同一种疾病,研究者们研究出了多种m6A修饰调节机制,是否在这些作用机制中存在一个系统的m6A修饰调控网络还有待进一步研究。总之,m6A修饰在女性生殖发育和相关生殖疾病中具有重要的调控作用,将其广泛应用于临床必定还有很长的路要走,期待更多的研究关注m6A修饰在生殖领域中的作用,促进m6A修饰研究的临床转化和应用进程,为广大女性患者带来福音。参考文献1XieS,ChenW,ChenK,etal.EmergingrolesofRNAmethylationingastrointestinalcancersJ.CancerCellInt,2020,20(1):585.DOI:10.1186s12935-020-01679-w.2FuY,DominissiniD1RechaviG,etal.Geneexpressionregulationmediatedthroughreversiblem6ARNAmethylationJ.NatRevGenet,2014,15(5):293-306.DOI:10.1038nrg3724.3WangX,FengJ1XueY,etal.StructuralbasisofN(6)-adenosinemethylationbytheMETTL3-METTL14complexJ.Nature,2016,534(7608):575-578.DOI:10.1038nature18298.4PingXL,SunBF,WangL1etal.MammalianWTAPisaregulatorysubunitoftheRNAN6-methyladenosinemethyltransferaseJ.CellRes,2014,24(2):177-189.DOI:10.1038cr.2014.3.5PatilDP,ChenCK,PickeringBFzetal.m(6)ARNAmethylationpromotesXIST-mediatedtranscriptionalrepressionJ.Nature,2016,537(7620):369-373.DOI:10.1038nature19342.6WenJ1LvR,MaH,etal.Zc3h13regulatesnuclearRNAm(6)Amethylationandmouseembryonicstemcellself-renewalJ.MolCell,2018,69(6):1028-1038.e6.DOI:10.1016j.molcel.2018.02.015.7PendletonKE,ChenB,LiuK,etal.TheU6snRNAm(6)AmethyltransferaseMETTL16regulatesSAMsynthetaseintronretentionJ.Cell,2017,169(5):824-835.e14.DOI:10.1016j.cell.2017.05.003.8AoyamaT,YamashitaS,Tomi