研究成果：北工大團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)原發(fā)性硬化性膽管炎和肝纖維化關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子

研究背景
原發(fā)性硬化性膽管炎（PSC）是一種以膽道炎癥和纖維化損傷為特征的進(jìn)行性膽汁淤積性肝病，但由于其潛在分子機(jī)制尚未完全闡明，有效療法仍然有限。2025年12月22日，北京工業(yè)大學(xué)閻新龍、解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心劉兵、軍事醫(yī)學(xué)研究院生物工程研究所王友亮、軍事醫(yī)學(xué)研究院輻射醫(yī)學(xué)研究所劉曙晨、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)陳娟團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Advanced Science (IF 14.1)上發(fā)表文章“Hepatocyte Mettl3 Deficiency Drives Primary Sclerosing Cholangitis and Liver Fibrosis via Cholangiocyte-Macrophage Crosstalk”，發(fā)現(xiàn)Mettl3缺陷是PSC發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，表明靶向m6A轉(zhuǎn)錄組修飾是膽汁淤積性肝病一種有前景的治療策略。

· 維真助力 - AAV·
基因信息：Mettl3，m6A甲基轉(zhuǎn)移酶
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：5周齡C57BL/6J小鼠
病毒產(chǎn)品：AAV8-TBG-Mettl3，AAV8-control；
注射方式：尾靜脈注射
注射劑量：1.0×10^11VG

AAV8-Mettl3增加了Mettl3表達(dá)和m6A水平

結(jié)果展示
1. Mettl3過表達(dá)可改善PSC進(jìn)展和肝纖維化
作者發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞特異性敲除Mettl3可誘導(dǎo)PSC，特征為進(jìn)行性纖維化、膽管增生和免疫失調(diào)。之后作者通過肝細(xì)胞特異性Mettl3敲入和AAV8介導(dǎo)的肝臟Mettl3過表達(dá)兩種方法研究了Mettl3在PSC中的作用。在肝細(xì)胞特異性Mettl3敲入小鼠（Mettl3LKI）中，發(fā)現(xiàn)Mettl3表達(dá)增加，RNA m6A水平升高，ALT、AST、ALP、TBA和TBIL血清水平降低，表明PSC損傷得到改善。組織學(xué)評(píng)估也表明Mettl3LKI小鼠對(duì)DDC誘導(dǎo)的PSC具有抵抗力。在AAV8介導(dǎo)的肝臟Mettl3過表達(dá)小鼠中，同樣發(fā)現(xiàn)m6A水平和Mettl3表達(dá)增加，羥脯氨酸和血清ALT、AST、ALP和TBA水平降低；IHC分析顯示AAV8-Mettl3治療后DDC誘導(dǎo)的PSC小鼠中膠原蛋白沉積、膽管反應(yīng)和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)減少；在CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化模型中觀察到類似的治療效果，AAV8介導(dǎo)的Mettl3過表達(dá)抑制肝纖維化和炎癥。這些發(fā)現(xiàn)表明肝細(xì)胞特異性Mettl3敲入和AAV8介導(dǎo)的Mettl3過表達(dá)均顯著改善了DDC誘導(dǎo)的PSC的進(jìn)展。

圖1 Mettl3過表達(dá)可改善PSC進(jìn)展和肝纖維化

2. 肝臟Mettl3缺乏通過m6A穩(wěn)定的Mif和Csf1驅(qū)動(dòng)巨噬細(xì)胞募集和膽管細(xì)胞相互作用
單細(xì)胞RNA測(cè)序表明Trem2+巨噬細(xì)胞是Mettl3△Hep（肝細(xì)胞Mettl3缺失）驅(qū)動(dòng)的膽管病微環(huán)境重編程的關(guān)鍵介質(zhì)。通路富集分析揭示了白細(xì)胞增殖和遷移、細(xì)胞-細(xì)胞粘附、細(xì)胞-基質(zhì)連接和粘附過程、脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和脂肪酸代謝激活，批量RNA-seq顯示促炎因子顯著上調(diào)，包括細(xì)胞因子（Mif、Csf1、Saa1和Saa2）和趨化因子（Ccl3和Cxcl16）及其相應(yīng)的受體（Cd44、Cd74和Csf1r）對(duì)應(yīng)物。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)METTL3通過調(diào)節(jié)m6A水平來調(diào)節(jié)MIF、CSF1、SAA1和SAA2的表達(dá)，METTL3敲低減少了m6A并上調(diào)了這些細(xì)胞因子，而其過表達(dá)則產(chǎn)生相反的效果。ELISA分析發(fā)現(xiàn)HepG2細(xì)胞中METTL3敲低增加了MIF分泌，而METTL3過表達(dá)顯著抑制其表達(dá)；放線菌素D測(cè)定進(jìn)揭示了METTL3敲低后MIF和CSF1 mRNA衰期延長(zhǎng)，但METTL3過表達(dá)后mRNA加速衰減，表明METTL3通過m6A介導(dǎo)的RNA衰減調(diào)節(jié)MIF和CSF1的穩(wěn)定性。這些結(jié)果表明METTL3通過m6A甲基化調(diào)節(jié)肝細(xì)胞源性MIF和CSF1的表達(dá)，從而促進(jìn)Trem2+巨噬細(xì)胞的募集并促進(jìn)膽管細(xì)胞-巨噬細(xì)胞串?dāng)_，從而促進(jìn)PSC進(jìn)展。

圖2 肝臟Mettl3驅(qū)動(dòng)巨噬細(xì)胞募集和膽管細(xì)胞相互作用

3. Mettl3的藥理激活可改善PSC和肝纖維化
作者通過分子對(duì)接分析確定了三種Mettl3激活化合物（MA1、MA2和MA3），并評(píng)估了其對(duì)PSC的治療效果。發(fā)現(xiàn)與對(duì)照和其他兩種候選化合物相比，MA3治療顯著增加了總RNA m6A水平并減輕了膽管反應(yīng)，改善了肝纖維化和血清損傷標(biāo)志物。在CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化中，MA3還可以減弱膠原蛋白沉積、血清 AST和ALT水平以及組織病理學(xué)損傷，進(jìn)一步驗(yàn)證了其抗纖維化功效。此外MA3治療未能改善Mettl3ΔHep小鼠中由DDC引起的病理變化，表明MA3的治療效果依賴于肝細(xì)胞中Mettl3的表達(dá)。這些發(fā)現(xiàn)表明，MA3通過針對(duì)臨床前模型中的膽管增生、細(xì)胞外基質(zhì)積累和炎癥反應(yīng)來抑制PSC和肝纖維化。

圖3 Mettl3的藥理激活可改善PSC和肝纖維化

實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞Mettl3缺陷通過增強(qiáng)Mif/Csf1的m6A依賴性分泌，導(dǎo)致Trem2+巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，進(jìn)而通過Spp1-Cd44途徑引發(fā)致病性膽管細(xì)胞巨噬細(xì)胞相互作用，從而促進(jìn)PSC進(jìn)展。恢復(fù)Mettl3功能，包括Mettl3LKI、AAV8介導(dǎo)的過表達(dá)或藥理激活，均能有效改善DDC誘導(dǎo)的PSC模型中的膽管反應(yīng)、纖維化重塑和炎癥反應(yīng)，為膽汁淤積性肝病提供了一種有前途的治療策略。