NSUN2通过激活LARP1-GATA4轴促进心肌肥厚

刘颖齐 ,  吴凡 ,  刘魁武 ,  于淑婷 ,  王昌浩 ,  李欣 ,  孙志勇 ,  李宛鸿 ,  张怡 ,  鞠田田 ,  刘倩 ,  黄敏 ,  梅忠婷 ,  曲哲哲 ,  卢美希 ,  庞小琛 ,  贾迎琼 ,  蒋健豪 ,  窦顺康 ,  李娜 ,  张耀之 ,  李颖 ,  黄传豪 ,  董越超 ,  杨宝峰 ,  杜伟杰

Engineering ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (8) : 316 -330.

PDF (9205KB)
Engineering ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (8) : 316 -330. DOI: 10.1016/j.eng.2025.05.016
研究论文

NSUN2通过激活LARP1-GATA4轴促进心肌肥厚

作者信息 +

NSUN2 Promotes Cardiac Hypertrophy by Activating LARP1–GATA4 Axis

Author information +
文章历史 +
PDF (9424K)

摘要

病理性心肌肥厚是心力衰竭（HF）发生发展的重要因素。NOL1/NOP2/Sun结构域家族成员2（NSUN2）已被证实参与多种疾病的病理生理过程。然而，NSUN2在心肌肥厚及HF中的功能及作用机制尚不明确。本研究发现，无论是心力衰竭患者心脏，还是经主动脉弓缩窄术（TAC）及血管紧张素II（Ang II）处理所致肥厚的小鼠心脏，NSUN2的表达水平均显著升高。心肌细胞特异性敲除NSUN2可缓解TAC或Ang II输注后射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）的降低，并改善心脏重量/胫骨长度比值（HW/TL）的升高。相反，心脏特异性过表达NSUN2则导致明显的心脏重构，表现为肥厚性生长及心脏纤维化显著增加，同时EF和FS显著下降。机制研究表明，NSUN2通过诱导La相关蛋白1（LARP1）的5-甲基胞嘧啶（m5C）修饰，由Y盒结合蛋白1（YBX1）介导，增强其信使RNA（mRNA）稳定性。升高的LARP1进一步与GATA结合蛋白4（GATA4）mRNA相互作用，抑制其降解。沉默LARP1可部分减弱TAC及NSUN2诱导的心肌肥厚和HF。综上，本研究揭示了NSUN2在心肌肥厚中的核心作用，并提示其可能成为HF的新型治疗靶点。

Abstract

Pathological cardiac hypertrophy contributes to the development of heart failure (HF). NOL1/NOP2/Sun domain family member 2 (NSUN2) is implicated in pathophysiological processes of many diseases. However, the function and operation of NSUN2 in cardiac hypertrophy and HF remain unclear. Here, we observed a significant increase in the levels of NSUN2 expression in both human hearts with HF and in mouse hearts with hypertrophy induced by transverse aortic constriction (TAC) and angiotensin II (Ang II) treatment. Cardiomyocyte-specific knockout of NSUN2 attenuated the reduced cardiac ejection fraction (EF) and fractional shortening (FS) and the increased heart weight to tibial length (HW/TL) upon either TAC or Ang II infusion. Conversely, cardiac-specific overexpression of NSUN2 resulted in cardiac remodeling as indicated by a prominent increase in hypertrophic growth and cardiac fibrosis and a robust decline in cardiac EF and FS. Mechanistically, NSUN2 induces 5-methylcytosine (m5C) modification of La-related protein 1 (LARP1) to enhance its messenger RNA (mRNA) stability, which is mediated by Y-box binding protein 1 (YBX1). Increased LARP1 further interacts with GATA binding protein 4 (GATA4) mRNA and prevents its degradation. LARP1 silencing partially attenuates TAC and NSUN2 induced cardiac hypertrophy and HF. Collectively, this study provides a new insight into the central role of NSUN2 in cardiac hypertrophy, indicating that NSUN2 may serve as a novel therapeutic target for HF.

关键词

心肌肥厚 / 5-甲基胞嘧啶 / 核仁蛋白1/核仁蛋白2/Sun结构域家 / 族成员2 / Y盒结合蛋白1 / La相关蛋白1 / GATA结合蛋白4

Key words

Cardiac hypertrophy / 5-Methylcytosine / NOL1/NOP2/Sun domain family member 2 / Y-box binding protein 1 / La-related protein 1 / GATA binding protein 4

引用本文

引用格式 ▾
刘颖齐,吴凡,刘魁武,于淑婷,王昌浩,李欣,孙志勇,李宛鸿,张怡,鞠田田,刘倩,黄敏,梅忠婷,曲哲哲,卢美希,庞小琛,贾迎琼,蒋健豪,窦顺康,李娜,张耀之,李颖,黄传豪,董越超,杨宝峰,杜伟杰. NSUN2通过激活LARP1-GATA4轴促进心肌肥厚[J]. 工程（英文）, 2025, 51(8): 316-330 DOI:10.1016/j.eng.2025.05.016

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

1 引言

心力衰竭（HF，简称心衰）是一种由多种病理因素引起的危及生命的综合征，由于其高发病率和高死亡率，已成为主要的临床挑战。病理性心肌肥厚可导致不可逆转的心衰进程甚至猝死。应对血压升高或神经激素激活时，心肌肥厚表现为炎症反应、胶原沉积以及心肌细胞（CM）形态与功能的改变。许多研究揭示了参与心肌肥厚多种病理过程的分子机制[1‒2]。然而，在心肌肥厚及心衰发生发展过程中，仍缺乏有效的治疗靶点。

表观遗传修饰可动态调控包括基因表达、稳定性、定位及功能在内的多种基因组过程，并已被证明与心衰和心肌肥厚密切相关[3‒4]。其中，N6-甲基腺苷（m6A）RNA修饰最初被认为参与多种疾病（包括癌症和心脏疾病）中的细胞增殖、代谢、凋亡及分化过程[5‒6]。RNA 5-甲基胞嘧啶（m5C）是一种常见的RNA修饰，广泛存在于转运RNA（tRNA）、核糖体RNA（rRNA）、信使RNA（mRNA）及非编码RNA（ncRNA）中[7]。m5C修饰是将甲基基团转移至RNA胞嘧啶碱基的C-5位点的过程，由甲基转移酶及去甲基酶调控[8]。m5C修饰调节RNA代谢，包括mRNA稳定性、翻译及核输出[9]，这一过程依赖于m5C识别蛋白Aly/REF输出因子（ALYREF）及Y盒结合蛋白1（YBX1）[10]。此外，m5C还参与包括肿瘤形成在内的多种病理生理过程[11]。

NOL1/NOP2/SUN结构域（NSUN）家族包含7个成员（NSUN1~7），其中NSUN1、NSUN2和NSUN5同工型高度保守[7]。家族中的每个成员可催化不同RNA分子的m5C修饰[12]。NOL1/NOP2/Sun结构域家族成员2（NSUN2）是主要的甲基转移酶同工型之一，可在mRNA、微小RNA（miRNA）、长非编码RNA（lncRNA）及tRNA中催化m5C修饰[13]。大量研究表明，NSUN2介导的m5C修饰在器官形成、衰老调控、线粒体功能维持及细胞生长中发挥重要作用[14‒15]。此外，NSUN2在动脉粥样硬化中表现出有害作用，其缺失可通过调节细胞间黏附分子-1（ICAM-1）的翻译效率，保护内皮免受炎症损伤[16]。这些研究提示，NSUN2及m5C修饰可能成为心脏重构及心衰的新型生物标志物和治疗靶点。

本研究发现心衰患者及心肌肥厚小鼠心肌中NSUN2表达及RNA m5C水平显著升高。通过功能获得及缺失实验，我们证实NSUN2是病理性心肌肥厚及心衰的核心调控因子。具体机制上，NSUN2介导La相关蛋白1（LARP1）的m5C甲基化修饰，YBX1识别该修饰并增强LARP1的稳定性；LARP1进一步结合并抑制GATA结合蛋白4（GATA4）mRNA的降解，从而触发促肥厚表型。综上，本研究揭示了NSUN2/YBX1/LARP1/GATA4在心肌肥厚中的新作用及其机制。这些结果强调了NSUN2作为病理性心肌肥厚及心衰预防策略中潜在治疗靶点的价值。

2 材料与方法

2.1 伦理学

心衰及非心衰患者的心脏裂解物由黑龙江省医学科学院组织库提供。人类受试者的人口学特征见附录A的表S1。本研究中人类心脏组织的使用获得哈尔滨医科大学伦理委员会批准（批准号：HMUIRB20170034），所有实验方案严格遵循《赫尔辛基宣言》中关于人类组织研究的伦理准则。

雄性C57BL/6小鼠购自长生生物技术公司及哈尔滨医科大学第二附属医院动物中心。动物实验方案经哈尔滨医科大学伦理委员会批准。

2.2 小鼠模型

将NSUN2条件性敲除小鼠（NSUN2flox/flox）与Myh6-Cre小鼠杂交，获得NSUN2心肌细胞特异性敲除小鼠（NSUN2-cKO）及同窝NSUN2flox/flox对照小鼠（C001041; Cyagen Biosciences，美国）。在体心脏基因转移采用腺相关病毒9型（AAV9），通过心肌肌钙蛋白T（cTNT）启动子驱动，确保心脏特异性表达。C57BL/6小鼠通过尾静脉注射随机分配接受携带过表达NSUN2的AAV9的特定质粒（AAV9-cTnT-NSUN2-3 × flag, AAV9-NSUN2）或阴性对照质粒（AAV9-cTnT-Null, AAV9-Null）。AAV9还携带特异性敲减LARP1的短片段（AAV9-cTnT-shLARP1, shLARP1）或阴性对照打乱序列（AAV9-cTnT-shNC, AAV9-shNC）。通过尾静脉给每只小鼠注射的病毒剂量为1 × 1011斑块形成单位（pfu）。

雄性小鼠采用阿弗丁（avertin, Sigma-Aldrich，美国）麻醉，置于温控手术台进行主动脉弓缩窄术（TAC）。通过切开胸骨至第一肋间隙暴露横主动脉，随后在主动脉弓第一及第二分支之间用5-0缝线结扎。

血管紧张素II（Ang II, 2.5 mg∙kg-1∙d-1; Sigma-Aldrich）通过皮下植入渗透性微型泵（Alzet Model 2004）持续输注4周。对照组小鼠仅接受无菌背部切口并植入泵，泵内为生理盐水。

2.3 尾套式血压测量

采用体积压力记录（VPR）传感器技术（Kent Scientific，美国）非侵入性测量小鼠尾部血压。简言之，将小鼠固定于管内，置于加热垫上进行设备漏气检测后，将尾部暴露于VPR传感器中，通过Kent软件采集数据。测量程序包括5次校准循环和10次采样循环，每次循环间隔10 s。

2.4 超声心动图分析

使用Vevo2100超声心动图系统（VisualSonics，加拿大）及10 MHz相控阵换能器评估心脏功能。小鼠以阿弗丁麻醉后置于37 ℃恒温加热垫上进行检测。

2.5 组织学分析

小鼠心脏取出后以多聚甲醛（PFA；北京兰杰柯科技有限公司）固定，切成4 μm薄片，石蜡包埋后进行后续分析。通过马松三色染色和小麦胚芽凝集素（WGA；Invitrogen，美国）染色，评价连续切片中心肌结构和胶原沉积情况，以判断心脏结构重构。图像分析采用ImageJ或Image-Pro Plus软件。

2.6 免疫荧光

细胞或心脏组织经PFA固定20 min以保持超微结构完整性。随后以含10 mL 磷酸盐缓冲液（PBS）、10 μL Triton-100及0.01 g柠檬酸钠的溶液处理1 h以透化细胞，再用山羊血清封闭样品。以抗α-肌动蛋白抗体标记心肌细胞。免疫荧光在40倍镜下使用奥林巴斯FV300显微镜（日本）采集，并用ImageJ测定细胞表面积。

2.7 质粒构建

构建野生型LARP1（LARP1-WT, NM_028451）及突变型LARP1（LARP1-Mut, NM_028451）质粒。两种互补DNA（cDNA）均由上海吉凯基因医学科技股份有限公司纯化并克隆至GV712载体[巨细胞病毒（CMV）增强子-多克隆位点（MCS）-猴空泡病毒（SV40）-嘌呤霉素）]。在LARP1-Mut构建中，将chr11:58055466~58055480区段的三个胞嘧啶（C）碱基突变为胸腺嘧啶（T）以消除其甲基化能力。所有插入序列均通过DNA测序验证后再使用。

2.8 细胞培养

按标准方案从1~3日龄C57BL/6小鼠分离原代新生儿心肌细胞。细胞在基础DMEM培养基（Gibco，美国）中培养，补充100 U·mL-1青霉素和10%胎牛血清（FBS; Biological Industries，以色列）。1.5 h后加入0.1 mmol∙L-1 5-溴-2-脱氧尿苷（BrdU）抑制成纤维细胞增殖，以分离心肌细胞与心脏成纤维细胞。细胞贴壁48 h后进行处理，处理包括阴性对照RNA（siNC）、siNSUN2、siLARP1、siYBX1（广州瑞博生物医药科技有限公司合成）、腺病毒（AdV-Null、AdV-NSUN2）体外转染（3.16 × 10¹⁰ pfu，加样体积为0.5 μL·孔-1，六孔板）、空质粒或LARP1质粒。随后细胞在无血清DMEM中饥饿处理6~8 h，再用Ang II（1 μmol·L-1）处理48 h。

2.9 RNA降解实验

心肌细胞分别接受AdV-Null、AdV-NSUN2、siNC、siNSUN2、siYBX1、siGATA4、Ang II + siNC或Ang II + siLARP1处理后，暴露于5 μg·mL-1放线菌素D（MCE，美国），作用0 h、3 h或6 h，并在指定时间点检测RNA降解速率。

2.10 实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）

使用SYBR Green荧光染料（Toyobo，日本）在Applied Biosystems 7500 FAST实时定量PCR系统（Thermo Fisher，美国）上检测NSUN2、LARP1、带标记的变体（LARP1-flag）、GATA4、YBX1、心房钠尿肽（ANP）、脑钠肽（BNP）、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、I型胶原（Col1a1）及III型胶原（Col3a1）转录水平。相对表达量采用比较阈值循环（Ct）法（2-ΔΔCt）归一化。

2.11 m5C点杂交分析

RNA样品经浓度标准化后点于尼龙膜，空气中干燥10 min后经紫外交联固定。甲基蓝染色后用5%脱脂奶粉封闭1 h，再以抗m5C抗体（1∶1000, MABE1081, Sigma-Aldrich）孵育过夜。结合一抗后，再以辣根过氧化物酶（HRP）标记的兔特异性免疫球蛋白G（IgG）二抗孵育90 min。最终使用化学发光显影。

2.12 RNA免疫沉淀（RIP）分析

RIP实验采用Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒（Merck，美国），按说明书进行。磁珠与LARP1抗体预孵育后加入裂解液上清，过夜孵育。洗涤后于55 ℃用含有RIP洗涤缓冲液（117 μL）、10%的十二烷基硫酸钠（SDS; 15 μL）及Proteinase K（18 μL, 20 mg·mL⁻¹）的缓冲液消化30 min。提取RNA后进行qRT-PCR分析。

2.13 免疫印迹分析

细胞和组织裂解液采用含1%蛋白酶抑制剂及10%磷酸酶抑制剂的裂解缓冲液（上海碧云天生物技术有限公司）制备。蛋白浓度通过二辛可宁酸（BCA）蛋白定量试剂盒（上海碧云天生物技术有限公司）测定。蛋白经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）分离后转膜，使用Odyssey红外成像平台（LI-COR，美国）进行条带灰度值定量。

2.14 甲基化RNA免疫沉淀（MeRIP）-qRT-PCR

部分心肌细胞来源RNA作为技术重复用于m5C水平归一化，其余RNA经抗m5C抗体结合磁珠进行免疫沉淀。IgG磁珠作为非特异性结合对照。沉淀RNA经纯化后使用位点特异性引物进行qRT-PCR分析。

2.15 统计学分析

所有实验均独立重复3次，结果以均值±标准误（SEM）表示。统计分析采用GraphPad Prism 7.0和SPSS软件。数据分析前先进行正态性检验。正态分布数据采用参数检验：两组间比较用Student t检验，三组及以上采用单因素方差分析（ANOVA）及事后检验。偏态分布数据采用非参数检验：两组间用Mann-Whitney U检验，三组及以上用Kruskal-Walli检验并进行Dunn事后比较。P < 0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 NSUN2在肥厚心脏中表达上调

为研究RNA m5C修饰对心肌肥厚的影响，我们检测了RNA m5C水平，并分析了TAC处理小鼠心脏中m5C甲基转移酶的表达情况。点杂交（dot blot）实验显示，TAC诱导的肥厚心脏中RNA m5C水平显著升高[附录A图S1（a）~（g）]。在多种RNA m5C甲基转移酶中，RNA测序（RNA-seq）分析显示，NSUN2在TAC处理心脏中较假手术组显著上调，提示NSUN2可能导致RNA m5C水平升高[图1（a）]。为进一步验证假设，我们检测了TAC术后不同时间点小鼠肥厚心脏中NSUN2蛋白水平。结果表明，TAC在3~10周内逐渐引起心肌肥厚及心功能受损，且在第6周及第10周伴随NSUN2 mRNA水平持续升高，免疫荧光染色显示NSUN2与α-actinin的共定位在肥厚心脏中显著增加[图1（b）~（d），附录A图S1（h）]。同样，在Ang II处理诱导的另一种小鼠心肌肥厚模型中，NSUN2水平显著升高，并通过体内及体外实验系统得到验证[图1（e）、（f），附录A图S1（i）]。为加强临床相关性，我们检测了心力衰竭患者心脏组织中NSUN2的表达。免疫印迹（WB）结果显示，与非心衰心脏相比，心衰患者心脏中NSUN2蛋白水平显著升高[图1（g），附录A表S1]。综上，这些结果提示，NSUN2介导的m5C修饰增加可能在病理性心肌肥厚及心衰的发生中发挥作用。

3.2 心肌细胞特异性敲除NSUN2可减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚及心衰

为探讨NSUN2在心肌肥厚及心衰中的功能，我们通过将NSUN2条件性敲除等位基因（NSUN2flox/flox）小鼠与Myh6-Cre小鼠杂交，生成心肌细胞特异性NSUN2敲除（NSUN2-cKO）小鼠。NSUN2-cKO小鼠表现为可存活、可育且表型正常。10周龄时，NSUN2-cKO与NSUN2flox/flox小鼠体重及心率无显著差异[附录A图S2（a）]。WB及qRT-PCR结果显示，与NSUN2flox/flox小鼠相比，NSUN2-cKO小鼠心脏中NSUN2的mRNA和蛋白水平均显著下降[附录A图S2（b）~（d）]。为研究NSUN2缺失对心肌肥厚的影响，我们对NSUN2-cKO和NSUN2flox/flox小鼠实施假手术或TAC手术。超声心动图分析显示，假手术后两组小鼠心脏功能及结构指标无显著差异[图2（a）~（c），附录A图S2（e）、（f）]。然而，TAC术后10周，NSUN2flox/flox小鼠心功能受损，而NSUN2-cKO小鼠表现出改善的心功能，表现为射血分数（EF）和短轴缩短率（FS）增加[图2（a）、（b）]。此外，NSUN2-cKO小鼠在TAC后显示出较轻的心腔扩张，表现为LVID;d和LVID;s降低[附录A图S2（f）]。在功能改善的同时，NSUN2-cKO小鼠的心肌肥厚程度也明显减轻，表现为LVPW;d、心重体重比（HW/BW）、心重胫骨长比（HW/TL）及心肌细胞横截面积（CSA）减小[图2（c）~（e），附录A图S2（e）]。进一步检测两种心肌肥厚标志基因的mRNA表达发现，ANP和BNP在TAC处理的NSUN2flox/flox小鼠中显著上调，而在NSUN2-cKO小鼠中上调效果明显减弱[图2（f）]。此外，马松三色染色显示，与NSUN2flox/flox对照组相比，NSUN2-cKO小鼠在TAC后心脏纤维化程度显著减轻[图2（g）、（h）]。同时，NSUN2敲除下调了纤维化标志基因的表达水平[图2（i），附录A图S2（g）]。

为了进一步验证上述结果，我们采用了连续皮下注射Ang II诱导的另一种成熟心肌肥厚模型。与TAC模型一致，Ang II诱导的心肌肥厚显著提高了心脏中NSUN2的mRNA和蛋白水平，而沉默NSUN2可有效降低其表达[附录A图S3（a）、（b）]。Ang II输注4周后，两种基因型小鼠的收缩压及舒张压均显著升高，但两组之间无显著差异[附录A图S3（c）]。与NSUN2flox/flox小鼠相比，NSUN2-cKO小鼠的心肌肥厚指标（HW/BW、HW/TL、LVID;d、LVID;s、LVPW;d、CSA）显著改善[附录A图S3（d）~（g）]。Ang II诱导的ANP和BNP mRNA水平上调在NSUN2-cKO小鼠中也得到抑制[附录A图S3（h）]。同时，NSUN2-cKO小鼠表现出心功能改善及心腔扩张减轻[附录A中图S3（i）、（j）]。马松三色染色显示，NSUN2-cKO小鼠在Ang II处理后纤维化程度较轻，且纤维化标志基因的mRNA水平显著下降[附录A图S3（k）~（m）]。综上，NSUN2在压力超负荷条件诱发的心肌肥厚及心衰中起关键作用。

3.3 心脏特异性过表达NSUN2可诱导心肌肥厚

上述结果提示我们进一步探讨NSUN2过表达是否会影响心肌肥厚。为此，我们构建了携带NSUN2的AAV9载体，并由肌钙蛋白T启动子驱动（AAV9-NSUN2），通过尾静脉注射实现小鼠心脏中过表达NSUN2。结果显示，经过8周处理后，NSUN2的表达水平显著升高，接近TAC处理心脏组的水平[附录A图S4（a）、（b）]。在细胞水平上，NSUN2过表达或Ang II处理诱导的心肌肥厚均显著提高m5C修饰水平[附录A中图S4（c）]。超声心动图分析显示，NSUN2过表达引起心功能障碍及心腔扩张，表现为EF和FS降低，LVID;d和LVID;s升高[图3（a）、（b），附录A图S4（d）]。心脏特异性过表达NSUN2还引起明显的心肌肥厚表型，表现为HW/BW、HW/TL及LVPW;d增加[图3（c），附录A图S4（e）]。WGA染色进一步验证了细胞横截面积明显增加[图3（d）、（e）]。同样，NSUN2上调显著提高ANP和BNP的mRNA表达[图3（f）]。此外，NSUN2过表达还导致心脏纤维化明显加重，并使Col1a1、Col3a1和α-SMA的mRNA水平升高[图3（g）~（i）]。为验证体内结果，我们采用AdV-NSUN2感染心肌细胞，在体外过表达NSUN2。与体内结果一致，仅NSUN2过表达即可诱导心肌细胞肥厚，表现为细胞表面积增大及ANP、BNP mRNA水平升高[附录A图S5（a）~（c）]。进一步地，我们通过转染NSUN2小干扰RNA（siNSUN2）或对照siNC以沉默内源性NSUN2，并建立Ang II诱导的心肌细胞肥厚模型。结果证实敲减NSUN2有效降低m5C修饰水平[附录A图S5（d）~（f）]。如预期，Ang II处理引起的细胞表面积增加被NSUN2敲低明显减弱[附录A图S5（g）]。同时，NSUN2沉默抑制Ang II诱导的ANP和BNP mRNA上调[附录A图S5（h）]。

3.4 LARP1是NSUN2的靶标

本研究旨在揭示NSUN2通过何种分子通路及细胞过程驱动病理性心肌肥厚。为此，我们在心肌肥厚小鼠心脏中进行了m5C MeRIP测序（MeRIP-seq）[附录A图S6（a）]。与前期的研究[8]一致，m5C峰倾向于分布在GC富集基序上[附录A图S6（b）]。此外，大多数m5C峰主要富集在编码序列（CDS）、起始密码子（startC）和终止密码子（stopC）区域，少数分布于5′非翻译区（UTR）或3′ UTR [图4（a）、（b）]。随后，我们结合MeRIP-seq和RNA-seq结果，分析m5C峰水平与基因表达的相关性，发现相较假手术组，TAC处理心脏中存在507个上调基因和1021个高甲基化m5C峰（称为hyper-up）[图4（c）]。基因本体（GO）功能分析显示，这些差异表达的m5C甲基化基因主要涉及细胞生长及机体生长[附录A图S6（c）]。京都基因与基因组百科全书（KEGG）功能分析显示这些基因富集于多条信号通路，包括Wingless/integration-1（Wnt）信号通路及肥厚型心肌病[图4（d）]。考虑到TAC诱导肥厚心脏中整体m5C水平升高，我们预测上调基因可能为NSUN2的潜在靶标。通过与人类心衰样本数据库（GSE21610）中的差异表达基因进行生物信息学交集分析，我们得到42个候选基因[附录A图S6（d）]。为鉴定NSUN2的下游靶标，我们重点关注富集于Wnt信号通路的基因。该通路及PI3K/AKT通路均与心肌肥厚发生有关[17‒18]。我们进行了m5C-MeRIP-qPCR检测，以测量心脏组织中高丰度候选基因的m5C修饰水平，包括LARP1、人类免疫缺陷病毒I型增强子结合蛋白1（HIVEP1）、分泌性卷曲相关蛋白1（SFRP1）、富含脯氨酸精氨酸末端亮氨酸重复序列（PRELP）、生长因子受体结合蛋白10（GRB10）以及微管相关单加氧酶-钙调蛋白-含结构域2 LIM（MICAL2）。结果显示，NSUN2过表达后LARP1的m5C水平显著升高[图4（e）]。此外，LARP1水平在TAC和Ang II处理小鼠中均升高，且敲减NSUN2可削弱其上调[附录A图S6（e）、（f）]。同样，TAC诱导的NSUN2flox/flox小鼠心脏中LARP1 m5C水平升高，但在NSUN2-cKO小鼠中此效应被显著抑制[图4（f）]。整合基因组浏览器（IGV）分析显示，肥厚心肌中LARP1转录本CDS区域的m5C修饰增加，同时LARP1 mRNA水平较假手术对照显著上调[图4（g）]。由于m5C修饰可调控转录本稳定性[19]，我们在经放线菌素D处理的新生小鼠心肌细胞（NMCMs）中进行RNA降解实验以评估NSUN2对LARP1稳定性的作用。结果显示，NSUN2过表达延缓LARP1 mRNA降解，而敲减NSUN2加速降解[图4（h）]。TAC小鼠心肌中LARP1蛋白的动态分析显示其在第3周显著上调，随后保持稳定，并在第10周再次明显升高[附录A图S6（g）]。此外，TAC处理的NSUN2flox/flox小鼠中LARP1蛋白水平升高，而该效应在NSUN2-cKO小鼠心脏中被逆转[图4（i）]。同样，敲减NSUN2削弱了Ang II诱导的心肌细胞中LARP1蛋白上调，而NSUN2过表达显著提高LARP1蛋白的水平[附录A图S6（h）、（i）]。这些数据表明，LARP1是NSUN2催化m5C RNA修饰的直接下游底物，作为表观转录调控节点发挥作用。

3.5 敲减LARP1可改善TAC诱导的心肌肥厚

LARP1是一种RNA结合蛋白，可调控RNA稳定性和翻译[20‒21]，且参与Wnt和PI3K/AKT信号通路[22‒24]，这提示其可能与心肌肥厚有关。为验证该假设，我们在体外利用siRNA转染NMCMs以敲减LARP1。三条特异性siRNA中，siLARP1#1的敲减效率最高[附录A中图S7（a）、（b）]，因此将其用于后续实验。结果显示，敲减LARP1可削弱Ang II诱导的LARP1、ANP和BNP mRNA及相应蛋白水平上调，并减缓心肌肥厚[附录A图S7（c）~（e）]。为了进一步证实LARP1在体内心脏肥大中的作用，在TAC手术前，通过尾静脉注射AAV9-shLARP1构建体至小鼠体内，以沉默心脏内源性LARP1。如附录A图S8（a）和（b）所示，通过WB和qRT-PCR验证了小鼠心脏中LARP1在mRNA和蛋白质水平上的沉默效率。此外，与AAV9-shNC组相比，AAV9-shLARP1组也减弱了TAC诱导的LARP1 mRNA和蛋白质水平的升高。超声心动图显示，在没有进行TAC手术的情况下，AAV9-shNC与AAV9-shLARP1处理组在心脏结构及功能参数上无显著差异。然而，TAC诱导的EF、FS下降及心腔扩张被LARP1敲低明显缓解[图5（a）、（b）]。进一步分析显示，LARP1沉默减轻了TAC诱导的心肌肥厚[图5（c），附录A图S8（c）、（d）]，减小了细胞横截面积并降低了ANP、BNP表达[图5（d）~（f）]。马松染色显示TAC处理小鼠心脏纤维化程度减轻[图5（g）~（i）]。综上，LARP1促进压力超负荷诱导的心肌肥厚。

为验证LARP1是否调节NSUN2驱动的心肌肥厚，我们进行补救实验。结果显示，AAV9-shLARP1抑制了NSUN2过表达诱导的LARP1上调[图6（a）]，并缓解其导致的心功能障碍及心腔扩张[图6（b）、（c）]。同时，敲减LARP1显著抑制NSUN2诱导的肥厚表型，包括LVPW;d、HW/BW和HW/TL上升[附录A图S9（a）、（b）]，并降低细胞横截面积[图6（d）、（e）]。此外，NSUN2诱导的ANP和BNP mRNA水平升高也因敲减LARP1而减弱[附录A图S9（c）]。马松染色进一步表明敲减LARP1减轻了NSUN2过表达诱导的纤维化[图6（f）、（g）]。这些数据证明LARP1是NSUN2活性的直接下游介质。

3.6 LARP1在心肌肥厚过程中调控GATA4

为阐明LARP1促肥厚作用的机制，我们基于RNA结合蛋白数据库（catRAPID omics v2.0）预测了其潜在下游靶标。GO生物学功能分析显示，预测与LARP1相互作用的基因主要与信号转导、基因表达的正向调控及心脏发育相关[附录A图S10（a）]。随后，我们从catRAPID中进行了与心脏肥大相关基因的进一步筛选，并通过与其他四个数据库（CTD、GeneCards、GSE36961和GSE2014）的生物信息学重叠分析进一步验证；最终确定了GATA4和EGR1是LARP1的潜在靶点[附录A的图S10（b）]。为了验证上述假设，我们进行了RIP分析，以验证它们与LARP1的相互作用；结果表明LARP1分别与GATA4和EGR1 mRNA结合[图7（a）]。更重要的是，在TAC处理的心脏和Ang II处理的心肌细胞中，敲减LARP1显著降低了GATA4 mRNA和蛋白质水平，但没有降低EGR1 mRNA水平[图7（b），附录A的图S10（c）、（d）]。与其一致，TAC小鼠心脏中GATA4的蛋白质表达水平在3周龄时持续升高，并且在6周和10周时显著增加[附录A的图S10（e）]。鉴于GATA4是一个关键的促肥大转录因子，我们将研究重点放在GATA4上[25]。为探究LARP1对GATA4稳定性的调控，我们在LARP1沉默后的心肌细胞中进行了mRNA降解实验。结果显示，敲减LARP1加速了Ang II处理心肌细胞中GATA4 mRNA的降解[图7（c）]。同样，敲减LARP1明显降低了GATA4的mRNA和蛋白水平，无论是否存在Ang II或TAC处理[图7（d），附录A图S10（c）、（d）]。此外，我们进行了MeRIP-qPCR实验，以确定NSUN2是否调控GATA4的甲基化。结果显示，NSUN2过表达并未提高GATA4 mRNA的m5C水平，与对照组相比差异不显著，这提示NSUN2并不直接作用于GATA4 mRNA，而是通过LARP1间接调控其稳定性[附录A图S10（f）]。catRAPID预测显示，GATA4与LARP1的RNA结合结构域位于LARP1的第382~438位氨基酸区域[附录A图S10（g）]。这些结果提示LARP1直接结合GATA4 mRNA以防止其降解，从而促进心肌肥厚。

为探讨GATA4是否同样作为NSUN2调控心肌肥厚的下游效应分子，我们通过qRT-PCR和WB在转录和蛋白水平上检测其表达。结果表明，TAC和Ang II诱导的心肌肥厚显著上调GATA4表达，而体内外沉默NSUN2可明显降低GATA4的mRNA和蛋白水平。此外，Ang II诱导的GATA4上调被NSUN2敲减所逆转[图7（e）]。同时，无论是否进行TAC手术，NSUN2敲除均显著降低小鼠心脏中GATA4 mRNA和蛋白水平[图7（f）、（g）]。NSUN2过表达可上调GATA4水平，而该效应可通过敲低LARP1逆转[图7（h），附录A图S11（a）]。此外，siGATA4处理后，GATA4下调抑制了NSUN2诱导的ANP和BNP mRNA表达升高[附录A图S11（b）、（c）]。这些结果提示LARP1-GATA4轴介导了NSUN2对心肌的促肥厚作用。

3.7 NSUN2通过YBX1-m5C依赖方式调控LARP1稳定性

上述结果提示，NSUN2通过增强LARP1 mRNA的m5C修饰提高其稳定性。鉴于m5C修饰可调控mRNA稳定性、翻译及核输出[7]，我们检测了TAC处理小鼠心脏中m5C读取蛋白的表达水平。结果显示，YBX1而非ALYREF在肥厚心脏中显著上调[附录A图S12（a）、（b）]。已有研究证实YBX1可维持RNA稳定性[26]，我们推测YBX1调节LARP1 mRNA稳定性。为验证该假设，我们在敲减YBX1后进行RNA降解实验，检测心肌细胞中LARP1的mRNA表达水平。结果显示，敲减YBX1加速了放线菌素D处理后LARP1 mRNA的降解，提示YBX1通过维持LARP1 mRNA稳定性提高其表达[图8（a）]。进一步结果显示，无论是否进行Ang II刺激，YBX1敲低均显著降低LARP1水平[图8（b）~（d），附录A图S12（c）]。基于生物信息学分析，NSUN2甲基化的m5C修饰主要位于LARP1 mRNA的CDS区域。我们构建了LARP1野生型（LARP1-WT）及m5C位点突变型（LARP1-Mut）质粒[27‒28]，如图8（e）所示。转染LARP1-WT或LARP1-Mut可使NMCMs中LARP1蛋白水平同等升高[附录A图S12（d）]。MeRIP-qPCR结果显示，NSUN2过表达仅在LARP1-WT组中提高LARP1 mRNA的m5C水平，而在LARP1-Mut组无此作用，提示这些位点对LARP1的m5C修饰不可或缺[图8（f）]。随后，我们通过RNA降解实验确认这些位点的m5C修饰是否对维持LARP1 mRNA稳定性至关重要。结果显示，NSUN2过表达显著稳定了野生型细胞中的LARP1 mRNA，但在突变型中无此效应，提示NSUN2增强了LARP1转录本的稳定性[图8（g）]。

接下来，为探究YBX1是否参与心肌肥厚，我们在Ang II刺激前敲减了新生小鼠心肌细胞中的YBX1。结果显示，敲减YBX1缓解了Ang II诱导的肥厚基因mRNA水平升高[附录A图S12（e）]，提示YBX1可在病理刺激下促进心肌肥厚，这与近期研究[29]一致。此外，敲减YBX1在无论是否有Ang II处理下，均降低了GATA4 mRNA和蛋白水平[附录A图S12（f）、（g）]。为验证NSUN2诱导的心肌肥厚是否通过YBX1介导，我们在NSUN2过表达的心肌细胞中敲减YBX1。结果显示，敲减YBX1显著削弱了NSUN2过表达诱导的ANP和BNP水平升高。同时，NSUN2诱导的LARP1和GATA4 mRNA水平升高亦被明显抑制。此外，敲减GATA4缓解了NSUN2诱导的肥厚表型，表现为ANP和BNP mRNA水平下降[图8（h）]。综上，NSUN2以YBX1/m5C依赖方式增强LARP1表达。

4 讨论

心衰与心肌肥厚密切相关，且心肌肥厚促进心衰的发生与发展。在心衰患者中，我们检测到心肌中参与m5C修饰的甲基转移酶NSUN2表达增加。NSUN2通过以YBX1/m5C依赖的方式增强LARP1的稳定性，从而阻止GATA4的降解，最终诱发心肌肥厚。NSUN2或LARP1的缺失可通过抑制GATA4的表达对心脏重塑产生有益作用。这些发现可能为RNA修饰在心肌肥厚发病机制中的作用提供新的见解。

表观遗传修饰广泛存在于人体的生理及病理过程中，主要分为组蛋白修饰、DNA修饰和RNA修饰三类。RNA修饰如（m6A及m1A）的功能意义已得到广泛报道[30]。它们可通过结合靶RNA的5′ UTR、3′ UTR及CDS区来调控RNA稳定性及翻译过程[31‒32]。本研究发现NSUN2结合LARP1的CDS区以调控其RNA稳定性。此外，作为重要的m5C“书写酶”，NSUN2缺失可通过调节ICAM-1 mRNA翻译效率保护内皮细胞免受炎症损伤[16]；还可减少tRNA的m5C甲基化及后续的整体蛋白合成，从而减轻肝损伤[33]。现有研究结果提示，虽然NSUN2沉默会降低整体蛋白表达，但在心脏损伤状态下，它也可能减弱与肥厚相关的基因表达。基于RNA测序及表观基因组学数据，我们探索了NSUN2的潜在下游靶点，并利用GO富集分析筛选出与心肌肥厚密切相关通路（如心脏代谢、细胞及组织生长、炎症、免疫和凋亡）中的靶点。通过实验验证，我们鉴定出与细胞生长相关的RNA结合蛋白LARP1是NSUN2的结合伙伴。

LARP家族是具有La结构域的RNA结合蛋白，该结构域由LAM和RRM基序组成，同时还含有LARP1~7成员特有的区域[34]。LARP7是心衰的重要调节因子[35]。此外，RNA结合蛋白已知在T细胞激活过程中调控RNA稳定性、翻译及NF-κB mRNA稳定化[36]。作为另一种可能参与心脏功能调节的La相关蛋白，LARP1基因包含两个功能结构域：La结构域及用于mRNA帽结合的DM15结构域。其中，LARP1的DM15或LAM结构域均可直接结合多腺苷酸[poly(A)]及多腺苷酸结合蛋白PABPC [37]。然而，只有其C端DM15结构域具有特异性的5′端寡嘧啶（TOP）mRNA结合基序[38]。此外，LARP1可竞争性结合真核起始因子4F（eIF4F）基因mRNA的5′端[20]，且据报道其可通过结合髓细胞瘤病（MYC）癌基因、B细胞白血病/淋巴瘤2（BCL2）和BCL 2相互作用杀伤蛋白（BIK）的3′ UTR调控RNA稳定性，从而影响肿瘤进展[21,39‒40]。它还被认为可通过隔离miR-330-5p促进肺癌细胞生长[41]。然而，LARP1对心脏疾病的作用尚未明确。在LARP家族成员中，LARP1通过La结构域结合PABPC1，并通过DM15结构域调控TOP mRNA翻译[37]。据最新研究，人源细胞中LaM结构域双位点突变（Q333A/F348A及Y336A/F348A）可完全消除LARP1的结合亲和力[42]。随后，我们通过网站预测（catRAPID omics v2.0）发现，LARP1与GATA4结合的RNA结合功能区位于第382~438位氨基酸[附录A图S10（g）]，这一结果与Kozlov等[42]的研究一致。此外，残基669~1019可在雷帕霉素复合物1的机制靶点（mTORC1）以依赖性方式与TOP mRNA相互作用[37]。虽然已有大量关于含TOP结构域RNA的报道，但我们在本研究中对部分已明确报道的LARP1潜在下游基因进行富集分析时未见显著富集。进一步分析并验证与心肌肥厚高度相关的GO通路（包括能量代谢、线粒体功能、细胞增殖与生长）下游靶点，我们发现GATA4与LARP1具有较高的结合能力。虽然LARP1可调控RNA稳定性及翻译，但其在多种病理过程中的作用尚未充分阐明。大量证据支持LARP1能够调控癌细胞生长及增殖，并抑制其凋亡[21,39‒40]。本研究发现，LARP1影响GATA4 mRNA的稳定性。

含锌指转录因子GATA4作为病理性心脏重构的核心介质，通过启动胚胎期心脏基因的转录激活促进不良肥厚的发展[25]。GATA4多种翻译后修饰在心肌肥厚及心衰过程中出现异常，这些修饰对于改变其促肥厚转录活性至关重要。研究表明，当GATA4发生乙酰化或磷酸化时，其转录活性增强，进而促进肥厚相关基因表达，而去乙酰化则产生相反作用。另有研究显示，在心肌肥厚过程中，GATA4的磷酸化增强其转录活性，而甲基化有降低作用[43]。部分研究还提示，某些蛋白可作为共激活因子在细胞核内与GATA4相互作用以激活其转录活性[44]。此外，miRNA可在转录后水平抑制GATA4蛋白表达[45]，而RNA结合蛋白FUS通过结合GATA4 mRNA影响其剪接模式及亚细胞分布[46]。相反，我们的研究显示，LARP1直接结合GATA4 mRNA，从而抑制其在NMCMs中的降解。NSUN2或LARP1的过表达加剧了TAC或Ang II诱导的心肌组织及NMCMs中GATA4 mRNA及蛋白水平升高，而基因敲除可抑制肥厚信号。值得注意的是，siRNA介导的GATA4敲减逆转了NSUN2/LARP1驱动的心肌肥厚，并在肥厚应激下降低NMCMs中的ANP/BNP转录水平。综上所述，这些结果确立了NSUN2-LARP1/GATA4轴在病理性心肌肥厚中的核心调控作用。

YBX1是一种多效性核酸结合蛋白，通过结合DNA和RNA调控DNA复制、转录调节、mRNA稳定性维持及翻译控制等关键细胞功能。研究表明，YBX1是调节细胞增殖、分化、凋亡及应对氧化或基因毒性应激等多种病理生理过程的重要调节因子[47‒48]。最新研究显示，YBX1作为m5C读取蛋白，通过招募RNA结合蛋白ELAVL1维持mRNA稳定性并提高翻译效率[7]。另一种m5C读取蛋白ALYREF则调节RNA的核-胞质转运[8]。此外，敲减YBX1会抑制心肌细胞增殖[49]。先前研究显示，YBX1蛋白水平在TAC处理的小鼠心脏及苯肾上腺素处理的心肌细胞中升高，并通过结合并上调真核延伸因子2促进蛋白合成及细胞生长[29]。进一步研究表明，YBX1缺失可在压力负荷下保护心脏免于发生心肌肥厚及心功能障碍。与该研究一致，我们的数据表明，在TAC处理后的肥厚心脏组织中，YBX1而非ALYREF显著升高。更重要的是，敲减YBX1可通过抑制LARP1及GATA4表达，缓解Ang II或NSUN2诱导的心肌肥厚。机制研究表明，YBX1无法识别LARP1转录本上突变的m5C修饰位点，从而失去维持LARP1 mRNA稳定性的能力。

本研究仍存在一定局限性，由于YBX1在识别m5C甲基化转录本后影响mRNA翻译，我们目前的结果尚未揭示LARP1 mRNA上升的m5C水平是否也可改变其翻译能力，这仍需进一步研究加以验证。此外，尽管我们证明了LARP1与GATA4 mRNA结合以防止其降解，但尚未确定具体的结合结构域。再者，LARP1介导的GATA4 mRNA稳定性增强的具体机制仍需阐明。

5 结论

综上所述，本研究结果显示，m5C甲基转移酶NSUN2在心衰患者及压力超负荷和Ang II处理的小鼠肥厚性心脏组织中显著升高。NSUN2通过YBX1/m5C依赖性方式增强LARP1的稳定性并防止GATA4降解，从而触发心肌肥厚。缺失NSUN2或LARP1可通过抑制GATA4表达对心脏重构发挥有益作用。本研究通过阐明参与病理性进展的新通路，推动了对心肌肥厚分子机制的深入理解。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用
[1]

Bhullar SK, Dhalla NS. Angiotensin II-induced signal transduction mechanisms for cardiac hypertrophy. Cells 2022;11(21):3336. . 10.3390/cells11213336
[2]

Bazgir F, Nau J, Nakhaei-Rad S, Amin E, Wolf MJ, Saucerman JJ, et al. The microenvironment of the pathogenesis of cardiac hypertrophy. Cells 2023;12(13):1780. . 10.3390/cells12131780
[3]

Papait R, Serio S, Condorelli G. Role of the epigenome in heart failure. Physiol Rev 2020;100(4):1753‒77. . 10.1152/physrev.00037.2019
[4]

Qin J, Guo N, Tong J, Wang Z. Function of histone methylation and acetylation modifiers in cardiac hypertrophy. J Mol Cell Cardiol 2021;159:120‒9. . 10.1016/j.yjmcc.2021.06.011
[5]

Tripathi M, Singh BK, Zhou J, Tikno K, Widjaja A, Sandireddy R, et al. Vitamin B (12) and folate decrease inflammation and fibrosis in NASH by preventing syntaxin 17 homocysteinylation. J Hepatol 2022;77(5):1246‒55. . 10.1016/j.jhep.2022.06.033
[6]

Li B, Jiang J, Assaraf YG, Xiao H, Chen ZS, Huang C. Surmounting cancer drug resistance: new insights from the perspective of N6-methyladenosine RNA modification. Drug Resistance Updates 2020;53:100720. . 10.1016/j.drup.2020.100720
[7]

Bohnsack KE, Höbartner C, Bohnsack MT. Eukaryotic 5-methylcytosine (m5C) RNA methyltransferases: mechanisms, cellular functions, and links to disease. Genes 2019;10(2):102. . 10.3390/genes10020102
[8]

Yang X, Yang Y, Sun BF, Chen YS, Xu JW, Lai WY, et al. 5-Methylcytosine promotes mRNA export—NSUN2 as the methyltransferase and ALYREF as an m5C reader. Cell Res 2017;27(5):606‒25. . 10.1038/cr.2017.55
[9]

Cui L, Ma R, Cai J, Guo C, Chen Z, Yao L, et al. RNA modifications: importance in immune cell biology and related diseases. Signal Transduct Target Ther 2022;7(1):334. . 10.1038/s41392-022-01175-9
[10]

Chen YS, Yang WL, Zhao YL, Yang YG. Dynamic transcriptomic m5C and its regulatory role in RNA processing. Wiley Interdiscip Rev RNA 2021;12(4): e1639. . 10.1002/wrna.1639
[11]

Cusenza VY, Tameni A, Neri A, Frazzi R. The lncRNA epigenetics: the significance of m6A and m5C lncRNA modifications in cancer. Front Oncol 2023;13:1063636. . 10.3389/fonc.2023.1063636
[12]

Balachander K, Priyadharsini JV, Roy A, Paramasivam A. Emerging role of RNA m5C modification in cardiovascular diseases. J Cardiovasc Transl Res 2023;16(3):598‒605. . 10.1007/s12265-022-10336-8
[13]

Chellamuthu A, Gray SG. The RNA methyltransferase NSUN2 and its potential roles in cancer. Cells 2020;9(8):1758. . 10.3390/cells9081758
[14]

Hu Y, Chen C, Tong X, Chen S, Hu X, Pan B, et al. NSUN2 modified by SUMO-2/3 promotes gastric cancer progression and regulates mRNA m5C methylation. Cell Death Dis 2021;12(9):842. . 10.1038/s41419-021-04127-3
[15]

Xu X, Zhang Y, Zhang J, Zhang X. NSUN2 promotes cell migration through methylating autotaxin mRNA. J Biol Chem 2020;295(52):18134‒47. . 10.1074/jbc.ra119.012009
[16]

Luo Y, Feng J, Xu Q, Wang W, Wang X. NSUN2 deficiency protects endothelium from inflammation via mRNA methylation of ICAM-1. Circ Res 2016;118(6):944‒56. . 10.1161/CIRCRESAHA.115.307674
[17]

Chen X, Li X, Wu X, Ding Y, Li Y, Zhou G, et al. Integrin beta-like 1 mediates fibroblast-cardiomyocyte crosstalk to promote cardiac fibrosis and hypertrophy. Cardiovasc Res 2023;119(10):1928‒41. . 10.1093/cvr/cvad104
[18]

Li D, Guo YY, Cen XF, Qiu HL, Chen S, Zeng XF, et al. Lupeol protects against cardiac hypertrophy via TLR4‒PI3K‒Akt‒NF-κB pathways. Acta Pharmacol Sin 2022;43(8):1989‒2002. . 10.1038/s41401-021-00820-3
[19]

Zuo S, Li L, Wen X, Gu X, Zhuang A, Li R, et al. NSUN2-mediated m5C RNA methylation dictates retinoblastoma progression through promoting PFAS mRNA stability and expression. Clin Transl Med 2023;13(5):e1273. . 10.1002/ctm2.1273
[20]

Lahr RM, Fonseca BD, Ciotti GE, Al-Ashtal HA, Jia JJ, Niklaus MR, et al. La-related protein 1 (LARP1) binds the mRNA cap, blocking eIF4F assembly on TOP mRNAs. eLife 2017;6:e24146. . 10.7554/elife.24146
[21]

Hopkins TG, Mura M, Al-Ashtal HA, Lahr RM, Abd-Latip N, Sweeney K, et al. The RNA-binding protein LARP1 is a post-transcriptional regulator of survival and tumorigenesis in ovarian cancer. Nucleic Acids Res 2016;44(3):1227‒46. . 10.1093/nar/gkv1515
[22]

Zhang W, Cao C, Shen J, Shan S, Tong Y, Cai H, et al. Long non-coding RNA LINC01270 is an onco-promotor in lung adenocarcinoma by upregulating LARP1 via sponging miR-326. Bioengineered 2022;13(6):14472‒88. . 10.1080/21655979.2022.2090183
[23]

Ma J, Dong D, Qi H, Li J, Yu H, Hu X, et al. LARP1, an RNA-binding protein, participates in ovarian cancer cell survival by regulating mitochondrial oxidative phosphorylation in response to the influence of the PI3K/mTOR pathway. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis 2024;1870(8):167453. . 10.1016/j.bbadis.2024.167453
[24]

Cui Z, He J, Zhu J, Ni W, Liu L, Bian Z, et al. O-GlcNAcylated LARP1 positively regulated by circCLNS1A facilitates hepatoblastoma progression through DKK4/β-catenin signalling. Clin Transl Med 2023;13(4):e1239. . 10.1002/ctm2.1239
[25]

Chen H, Zhou J, Chen H, Liang J, Xie C, Gu X, et al. Bmi-1-RING1B prevents GATA4-dependent senescence-associated pathological cardiac hypertrophy by promoting autophagic degradation of GATA4. Clin Transl Med 2022;12(4): e574. . 10.1002/ctm2.574
[26]

Yu T, Zhang Q, Yu SK, Nie FQ, Zhang ML, Wang Q, et al. THOC3 interacts with YBX1 to promote lung squamous cell carcinoma progression through PFKFB4 mRNA modification. Cell Death Dis 2023;14(7):475. . 10.1038/s41419-023-06008-3
[27]

Kalejta RF, Feng J, Xu T, He M, Li J, Yao P, et al. NSUN2-mediated m5C modification of HBV RNA positively regulates HBV replication. PLoS Pathog 2023;19(12):e1011808. . 10.1371/journal.ppat.1011808
[28]

Wang Y, Wei J, Feng L, Li O, Huang L, Zhou S, et al. Aberrant m5C hypermethylation mediates intrinsic resistance to gefitinib through NSUN2/ YBX1/QSOX1 axis in EGFR-mutant non-small-cell lung cancer. Mol Cancer 2023;22(1):81. . 10.1186/s12943-023-01780-4
[29]

Varma E, Burghaus J, Schwarzl T, Sekaran T, Gupta P, Górska AA, et al. Translational control of Ybx1 expression regulates cardiac function in response to pressure overload in vivo . Basic Res Cardiol 2023;118(1):25. . 10.1007/s00395-023-00996-1
[30]

Li D, Li K, Zhang W, Yang KW, Mu DA, Jiang GJ, et al. The m6A/m5C/m1A regulated gene signature predicts the prognosis and correlates with the immune status of hepatocellular carcinoma. Front Immunol 2022;13:918140. . 10.3389/fimmu.2022.918140
[31]

Lin X, Chai G, Wu Y, Li J, Chen F, Liu J, et al. RNA m6A methylation regulates the epithelial mesenchymal transition of cancer cells and translation of Snail. Nat Commun 2019;10(1):2065. . 10.1038/s41467-019-09865-9
[32]

Tsai K, Jaguva Vasudevan AA, Martinez Campos C, Emery A, Swanstrom R, Cullen BR. Acetylation of cytidine residues boosts HIV-1 gene expression by increasing viral RNA stability. Cell Host Microbe 2020;28(2):306‒312.e6. . 10.1016/j.chom.2020.05.011
[33]

Ying S, Li P, Wang J, Chen K, Zou Y, Dai M, et al. tRF-Gln-CTG-026 ameliorates liver injury by alleviating global protein synthesis. Signal Transduct Target Ther 2023;8(1):144. . 10.1038/s41392-023-01351-5
[34]

Berman AJ, Thoreen CC, Dedeic Z, Chettle J, Roux PP, Blagden SP. Controversies around the function of LARP1. RNA Biol 2021;18(2):207‒17. . 10.1080/15476286.2020.1733787
[35]

Yu H, Zhang F, Yan P, Zhang S, Lou Y, Geng Z, et al. LARP7 protects against heart failure by enhancing mitochondrial biogenesis. Circulation 2021;143(20):2007‒22. . 10.1161/circulationaha.120.050812
[36]

Galloway A, Kaskar A, Ditsova D, Atrih A, Yoshikawa H, Gomez-Moreira C, et al. Upregulation of RNA cap methyltransferase RNMT drives ribosome biogenesis during T cell activation. Nucleic Acids Res 2021;49(12):6722‒38. . 10.1093/nar/gkab465
[37]

Smith EM, Benbahouche NEH, Morris K, Wilczynska A, Gillen S, Schmidt T, et al. The mTOR regulated RNA-binding protein LARP1 requires PABPC1 for guided mRNA interaction. Nucleic Acids Res 2021;49(1):458‒78. . 10.1093/nar/gkaa1189
[38]

Jia JJ, Lahr RM, Solgaard MT, Moraes BJ, Pointet R, Yang AD, et al. mTORC1 promotes TOP mRNA translation through site-specific phosphorylation of LARP1. Nucleic Acids Res 2021;49(6):3461‒89. . 10.1093/nar/gkaa1239
[39]

Desi N, Tong QY, Teh V, Chan JJ, Zhang B, Tabatabaeian H, et al. Global analysis of RNA-binding proteins identifies a positive feedback loop between LARP1 and MYC that promotes tumorigenesis. Cell Mol Life Sci 2022;9(3):147. . 10.1007/s00018-021-04093-1
[40]

Ramani K, Robinson AE, Berlind J, Fan W, Abeynayake A, Binek A, et al. S-adenosylmethionine inhibits la ribonucleoprotein domain family member 1 in murine liver and human liver cancer cells. Hepatology 2022;75(2):280‒96. . 10.1002/hep.32130
[41]

Zhu X, Du T, Chen X, Hu P. Circ-PDZD8 promotes cell growth and glutamine metabolism in non-small cell lung cancer by enriching LARP1 via sequestering miR-330-5p. Thorac Cancer 2023;14(22):2187‒97. . 10.1111/1759-7714.15006
[42]

Kozlov G, Mattijssen S, Jiang J, Nyandwi S, Sprules T, Iben JR, et al. Structural basis of 3′-end poly(A) RNA recognition by LARP1. Nucleic Acids Res 2022;50(16):9534‒47. . 10.1093/nar/gkac696
[43]

Huang JJ, Xie Y, Li H, Zhang XX, Huang Q, Zhu Y, et al. YQWY decoction reverses cardiac hypertrophy induced by TAC through inhibiting GATA4 phosphorylation and MAPKs. Chin J Nat Med 2019;17(10):746‒55. . 10.1016/s1875-5364(19)30091-3
[44]

Chen QQ, Ma G, Liu JF, Cai YY, Zhang JY, Wei TT, et al. Neuraminidase 1 is a driver of experimental cardiac hypertrophy. Eur Heart J 2021;42(36):3770‒82. . 10.1093/eurheartj/ehab347
[45]

Li H, Xu JD, Fang XH, Zhu JN, Yang J, Pan R, et al. Circular RNA circRNA_000203 aggravates cardiac hypertrophy via suppressing miR-26b-5p and miR-140-3p binding to Gata4. Cardiovasc Res 2020;116(7):1323‒34. . 10.1093/cvr/cvz215
[46]

Tradewell ML, Yu Z, Tibshirani M, Boulanger MC, Durham HD, Richard S. Arginine methylation by PRMT1 regulates nuclear-cytoplasmic localization and toxicity of FUS/TLS harbouring ALS-linked mutations. Hum Mol Genet 2012;21(1):136‒49. . 10.1093/hmg/ddr448
[47]

Lyabin DN, Eliseeva IA, Ovchinnikov LP. YB-1 protein: functions and regulation. Wiley Interdiscip Rev RNA 2014;5(1):95‒110. . 10.1002/wrna.1200
[48]

Jefferson M, Donaszi-Ivanov A, Pollen S, Dalmay T, Saalbach G, Powell PP. Host factors that interact with the pestivirus N-terminal protease, Npro, are components of the ribonucleoprotein complex. J Virol 2014;88(18):10340‒53. . 10.1128/jvi.00984-14
[49]

Yang R, Li L, Hou Y, Li Y, Zhang J, Yang N, et al. Long non-coding RNA KCND1 protects hearts from hypertrophy by targeting YBX1. Cell Death Dis 2023;14(5):344. . 10.1038/s41419-023-05852-7
AI Summary AI Mindmap
PDF (9205KB)

Supplementary files

Supplementary file for ENG-D-24-02688

5478

访问

0

被引

详细
导航
相关文章

AI思维导图

/

〈 〉