首個PM2.5誘導的肺纖維化RNA m5C圖譜
PM2.5（空氣動力學直徑 ≤ 2.5 μm的大氣顆粒物）是大氣環(huán)境的主要污染物之一(1)，吸入后可沉降至呼吸道的支氣管和肺泡(2)。PM2.5通過代謝激活、氧化應激、炎性反應等毒性效應嚴重影響機體健康，尤其是呼吸系統，增加肺纖維化風險(3)。肺纖維化導致肺組織內膠原蛋白的大量沉積，支氣管擴張，肺泡重塑及實質纖維化，氣體交換受損等(4)。
研究表明，PM2.5暴露引起DNA甲基化轉錄組的異常改變(5)。另外，RNA N6-甲基腺苷（m6A）作為表觀修飾形式之一，其參與多種疾病的發(fā)展進程，如急性粒細胞白血?。ˋML）、代謝性疾病和神經系統疾病(6)。5-甲基胞嘧啶（m5C）是另一種常見的RNA修飾，其參與調控RNA加工、穩(wěn)定性和翻譯等(7)。目前，肺臟RNA的m5C甲基化修飾是否在PM2.5暴露后發(fā)生改變并進一步參與肺纖維的發(fā)生尚不清楚。
中國科學院大學生命科學學院丁文軍課題組和中國科學院北京基因組研究所楊運桂課題組于2020年3月在Genomics, Proteomics & Bioinformatics合作發(fā)表了一篇題為“Epitranscriptomic 5-methylcytosine profile in PM2.5-induced mouse pulmonary fibrosis”的論文(8)，探討了PM2.5暴露對小鼠肺組織RNA m5C特征模式的影響及RNA m5C介導的轉錄組異常在肺纖維化的作用機制。
該研究以PM2.5誘導的肺纖維化小鼠模型為研究對象，比較分析檢測了PM2.5和過濾空氣（FA）暴露下肺臟RNA m5C甲基化組以及轉錄組的變化。作者首先對肺臟組織切片進行組織病理學檢查，評估PM2.5暴露對肺臟組織病變的影響。并進一步檢測m5C甲基轉移酶NSUN2的基因和蛋白表達水平。隨后使用RNA-BisSeq和RNA-Seq高通量測序及生物信息比較分析了PM2.5和FA組肺臟組織，闡明了PM2.5暴露誘導肺纖維化的分子機制，并驗證與肺纖維化相關基因。
結果表明，PM2.5暴露引起纖維化肺組織mRNA m5C位點數目及甲基化水平異常變化。此外，從PM2.5暴露后m5C介導的肺纖維化基因功能的調控圖譜中篩選得到m5C增益的上調基因，包括Lcn2，Mmp9，Chi3l1，Adipoq，Atp5j2，Atp51，Atpif1，Ndufb6，Fgr，Slc11a1和Tyrobp，其與PM2.5誘導的氧化應激、炎癥反應和免疫系統高度相關（見下圖），并參與小鼠肺纖維化的過程。
這項研究繪制了第一個PM2.5誘導的肺纖維化中RNA m5C圖譜，對于研發(fā)PM2.5暴露相關性呼吸道疾病的潛在生物標志物具有重要的應用價值。
參考文獻：
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