体育科学

作者：徐祖杰,马哲莹,张冰,田振军,

关键词：环状核糖核酸,有氧运动,N6-甲基腺苷甲基化,肥胖,心脏病理性重塑,

目的:通过甲基化RNA免疫沉淀测序(MeRIP-seq)和转录组测序(RNA-seq)绘制N6-甲基腺苷(m6A)修饰图谱,探讨环状RNA(circ RNAs)m6A甲基化修饰在有氧运动改善高脂饮食小鼠心脏病理性重塑中的作用。方法:C57BL/6J野生型小鼠随机分为正常饮食安静(normal diet-sedentary,ND-SED)组、正常饮食运动(normal diet-exercise,ND-EX)组、高脂饮食安静(high-fat diet-sedentary,HFD-SED)组和高脂饮食运动(high-fat diet-exercise,HFD-EX)组。NDSED组和ND-EX组小鼠给予普通饲料喂养,HFD-SED组和HFD-EX组小鼠给予60%脂肪供能高脂饲料喂养12周后,ND-EX组和HFD-EX组小鼠进行8周有氧运动。运动干预结束后,检测小鼠体重、体脂含量和心功能。采血、取心脏,检测血清TC和TG含量,酶联免疫吸附测定检测心脏组织TG含量,RT-qPCR检测m6A调节因子,Western blot检测METTL3和FTO蛋白表达,比色法检测心脏组织m6A RNA甲基化含量,MeRIP-seq检测HFD-SED组和HFDEX组小鼠心脏circRNAs m6A甲基化修饰,SRAMP预测发生m6A甲基化差异和表达差异的circRNA甲基化位点,MeRIP-qPCR验证其m6A水平。结果:8周有氧运动显著降低了高脂饮食小鼠体重和体脂含量,提高了左心室射血分数和短轴缩短率,抑制心脏纤维化和脂质沉积,改善心脏病理性重塑。有氧运动可以显著降低高脂饮食小鼠心脏m6A甲基化水平,甲基转移酶METTL3在其中发挥了重要作用。MeRIP-seq显示,HFD-SED组和HFD-EX组小鼠心脏受m6A修饰的circRNAs大部分都只具有1个m6A修饰位点,且m6A circRNAs主要来自重叠区和外显子。与HFDSED组比较,HFD-EX组小鼠心脏有13个circ RNAs发生了甲基化上调,19个circRNAs发生了甲基化下调,两组差异甲基化的circRNAs大部分来源于重叠区,长度主要富集在1~10 000 bps,大部分位于1号、7号和13号染色体上。RNA-seq显示,与HFD-SED组比较,HFD-EX组小鼠心脏有40个circRNAs发生差异表达,其中22个显著上调,18个显著下调。MeRIP-seq和RNA-seq联合分析发现,只有circ RNA_4614|Chr7:127484542_127486889_+(以下简称“circ RNA_4614”)同时发生m6A甲基化差异和表达差异,其m6A水平和表达水平均显著上调。SRAMP预测显示,circRNA_4614存在8个潜在的m6A位点,其中1个位点具有非常高置信度,2个位点具有高置信度。Me RIP-q PCR验证显示,与HFD-SED组比较,HFD-EX组小鼠心脏circ RNA_4614的m6A水平显著上调,其趋势与MeRIP-seq测序结果一致。结论:有氧运动可以显著降低高脂饮食小鼠心脏m6A甲基化水平,调节心脏circRNAs表达谱和m6A修饰谱。circRNA_4614介导的m6A修饰在有氧运动改善肥胖性心脏重塑中可能发挥重要作用。

来源：2024年第2期

《体育科学》期刊编辑部

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