呂 楠 呂志峰

（1 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，鄭州 450046；2 河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科，鄭州 450000）

慢性疼痛是指持續(xù)時(shí)間超過(guò)3 個(gè)月的疼痛，目前也被視為一種疾病而非疾病所伴隨的狀態(tài)，受其困擾的人群僅我國(guó)已超過(guò)3 億，并且每年增幅超過(guò)千萬(wàn)[1]。慢性疼痛加重病人個(gè)人、家庭乃至整個(gè)社會(huì)的負(fù)擔(dān)，已然成為亟待解決的公共衛(wèi)生問(wèn)題。隨著對(duì)疼痛研究的深入，DNA 甲基化、組蛋白修飾等表觀遺傳修飾已被證實(shí)參與慢性疼痛的發(fā)生發(fā)展，其中N6-甲基腺苷 (N6-methyladenosine, m6A) 是真核生物RNA 內(nèi)部最普遍的修飾類型[2]。正是由于第一個(gè)m6A 去甲基化酶—脂肪含量與肥胖相關(guān)蛋白(fat mass and obesity-associated protein, FTO) 的發(fā)現(xiàn)與m6A 高通量測(cè)序技術(shù) (m6A-seq) 的發(fā)展，使人們意識(shí)到m6A 是一種動(dòng)態(tài)可逆的修飾過(guò)程并在生物學(xué)中發(fā)揮重要作用。諸多證據(jù)表明[3,4]，m6A 修飾在不改變基因序列的前提下憑借其動(dòng)態(tài)變化調(diào)控多種生理病理過(guò)程，包括神經(jīng)調(diào)節(jié)、免疫激活、腫瘤侵襲等，并且與慢性疼痛關(guān)系密切。本文圍繞m6A 與RNA的關(guān)系、m6A 相關(guān)調(diào)控蛋白、m6A 在慢性疼痛中的作用三方面進(jìn)行綜述，以總結(jié)國(guó)內(nèi)外科研工作者們對(duì)m6A 修飾的最新認(rèn)識(shí)及其在慢性疼痛領(lǐng)域最新的研究成果，旨在完善慢性疼痛作用機(jī)制并為其治療提供部分理論依據(jù)。

一、m6A 與RNA 的關(guān)系

m6A 是指在RNA 腺嘌呤第6 位N 上發(fā)生的甲基化修飾。m6A 修飾相對(duì)保守，大多發(fā)生于DRACH序列的腺嘌呤中，其中D 代表A/G/U，R 代表A/G，H 代表A/C/U。約有94.5%的m6A 修飾都發(fā)生在mRNA 上，其大多數(shù)富集在mRNA 的蛋白質(zhì)編碼區(qū)和非翻譯區(qū) (untranslated region, UTR)，且m6A 修飾更集中在長(zhǎng)外顯子、終止密碼子及3'UTR 區(qū)域[5]。此外，mRNA 被m6A 甲基化的特定位置也與基因表達(dá)相關(guān)，同時(shí)m6A 介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控也取決于轉(zhuǎn)錄物中m6A 的位置。雖然m6A 并不改變堿基序列的配對(duì)及編碼，但卻廣泛參與mRNA 的剪接、穩(wěn)定、出核、翻譯及降解等過(guò)程。

m6A 也存在于非編碼RNA (noncoding RNA,ncRNA) 中，目前相關(guān)研究多集中于微小RNA (microRNA, miRNA)、長(zhǎng)鏈非編碼RNA (long noncoding RNA, lncRNA) 以及環(huán)狀RNA (circular RNA, circRNA) 。微處理器復(fù)合體 (DiGeorge critical region8,DGCR8) 通過(guò)識(shí)別miRNA 初級(jí)體 (primary miRNA,pri-miRNA) 上的m6A 修飾位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)miRNA 的加工生成，使得miRNA 發(fā)揮生物學(xué)功能[6]。與之不同，m6A 通過(guò)改變lncRNA 的空間結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性來(lái)調(diào)節(jié)其與RNA 結(jié)合蛋白 (RNA-binding proteins, RBP) 的結(jié)合能力，并且經(jīng)過(guò)m6A 修飾后的lncRNA 可通過(guò)內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合miRNA 位點(diǎn)進(jìn)而促進(jìn)下游mRNA的翻譯[7]。此外，m6A 修飾同樣參與circRNA 的表達(dá)與分布，并且影響其與miRNA 及RBP 的結(jié)合從而發(fā)揮對(duì)下游靶點(diǎn)的調(diào)控[8]。由此可見(jiàn)，m6A 修飾較多通過(guò)調(diào)節(jié)ncRNA 的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)而影響基因表達(dá)；同時(shí)ncRNA 還可通過(guò)影響m6A 相關(guān)調(diào)控蛋白來(lái)反向調(diào)節(jié)m6A 修飾。以上均表明m6A 修飾是介導(dǎo)遺傳信息的新一層面，并可與其他表觀遺傳修飾協(xié)同發(fā)揮調(diào)控作用。

二、m6A 相關(guān)調(diào)控蛋白

與m6A 相關(guān)的調(diào)控蛋白包括：m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶 (writers)、m6A 去甲基化酶(erasers)以及m6A 結(jié)合蛋白 (readers)。writers 與erasers 協(xié)同調(diào)控m6A 的動(dòng)態(tài)可逆性修飾過(guò)程，而readers 通過(guò)識(shí)別m6A 修飾位點(diǎn)繼而發(fā)揮生物學(xué)功能，三者協(xié)作使m6A 甲基化水平與生物整體狀態(tài)相適應(yīng)。m6A 相關(guān)調(diào)控蛋白及主要作用機(jī)制見(jiàn)表1。

表1 m6A 相關(guān)調(diào)控蛋白及作用機(jī)制

1.m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶

m6A 修飾的發(fā)生依賴甲基轉(zhuǎn)移酶，writers 是一個(gè)復(fù)合物，主要由甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白3 (methyltransferase-like 3, METTL3)、甲基轉(zhuǎn)移酶樣蛋白14 (methyltransferase-like 14, METTL14)、輔 助 因子Wilms 腫瘤1 相關(guān)蛋白 (Wilms tumor 1-associated protein, WTAP) 三個(gè)核心成分組成。METTL3 通過(guò)結(jié)合催化S-腺苷甲硫氨酸 (S-adenosyl methionine,SAM) 為甲基供體，在細(xì)胞核發(fā)揮甲基化作用；而METTL14 則與METTL3 結(jié)合形成復(fù)合物以提高酶的活性；WTAP 則是促進(jìn)復(fù)合物與目標(biāo)RNA 結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)功能[9]。

然而，近年來(lái)對(duì)writers 復(fù)合物的組成還有很多新發(fā)現(xiàn)。RNA 結(jié)合基序蛋白15 (RNA binding motif protein 15, RBM15) 和其同源物RBM15B 含有RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，使writers 復(fù)合體能夠與mRNA 特定位點(diǎn)結(jié)合，起到招募作用[10]。病毒樣m6A 甲基轉(zhuǎn)移酶相關(guān)蛋白(vir-like m6A methyltransferase associated protein, VIRMA)也稱KIAA1429，指導(dǎo)writers復(fù)合物進(jìn)行選擇性甲基化，并優(yōu)先使3'UTR 和終止密碼子發(fā)生m6A 修飾[11]。鋅指CCCH 結(jié)構(gòu)域蛋白13 (zinc finger CCCH domain-containing protein 13,ZC3H13) 與WTAP 發(fā)揮協(xié)同作用使復(fù)合物準(zhǔn)確定位到細(xì)胞核并發(fā)生甲基化，敲除ZC3H13 可顯著降低mRNA 的整體m6A 水平[12]。E3 泛素連接酶Casitas B 系淋巴瘤原癌基因轉(zhuǎn)化序列樣蛋白1 (Casitas B-lineage lymphoma-transforming sequence-like protein 1, CBLL1) 也稱HAKAI，是m6A writers 的核心成員之一，其與WTAP/Fl(2)d-VIRMA/Vir-ZC3H13/Flacc形成一個(gè)穩(wěn)定的復(fù)合物，整合環(huán)境和細(xì)胞信號(hào)。HAKAI 突變則會(huì)破環(huán)復(fù)合物亞基的穩(wěn)定性，進(jìn)而導(dǎo)致mRNA 中m6A 下調(diào)、與果蠅性別發(fā)育相關(guān)的Sxl 基因可變剪接發(fā)生異常[13]。

鋅指蛋白217 (zinc finger protein 217, ZFP217)是一種具有保守鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，其與METTL3以非活性復(fù)合物的形式結(jié)合，可減少M(fèi)ETTL3 與RNA相結(jié)合、防止METTL3 介導(dǎo)的m6A 異常甲基化；與此同時(shí)，ZFP217 還可以激活FTO 的表達(dá)來(lái)促進(jìn)去甲基化，并且ZFP217 還可抑制YTHDF2 與m6A結(jié)合，以利于FTO 與mRNA 上m6A 位點(diǎn)結(jié)合、促進(jìn)mRNA 的穩(wěn)定性[14]?；诂F(xiàn)有研究可知，writers復(fù)合物在介導(dǎo)m6A 修飾過(guò)程中發(fā)揮不可替代的作用，并且可能還存在更多的writers 有待挖掘。

2.m6A 去甲基化酶

m6A 是一種動(dòng)態(tài)可逆的修飾過(guò)程，erasers 可以介導(dǎo)m6A 去甲基化修飾，包括FTO、ALKB 同源物5 (ALKB homolog 5, ALKBH5) 和ALKB 同源物3(ALKB homolog 3, ALKBH3)，它們同屬于α-酮戊二酸依賴性雙加氧酶。最近研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO 不僅可以擦除m6A，還可以作用于核內(nèi)小RNA (small nuclear RNA, snRNA) 擦除N6-2'-O-二甲基腺嘌呤 (m6Am)修飾，從而調(diào)節(jié)mRNA 的可變剪接；并且FTO 所作用的位置與其在細(xì)胞內(nèi)的定位有關(guān)，F(xiàn)TO 在細(xì)胞核中是poly (A) RNA m6A、snRNA m6A 和m6Am 以及tRNA m1A 的去甲基化酶，而在細(xì)胞質(zhì)中FTO 還介導(dǎo)poly(A) RNA m6Am 的去甲基化[15]。因此在探究FTO 去甲基化作用時(shí)，敏感且準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法顯得至關(guān)重要。ALKBH5 與FTO 去甲基化過(guò)程大體一致，但不需要中間產(chǎn)物即可去除m6A 修飾，且更針對(duì)于單鏈RNA 的去甲基化，同時(shí)還介導(dǎo)調(diào)節(jié)mRNA 出核；而ALKBH3 對(duì)tRNA 具有更強(qiáng)的底物特異性[16]?？偠灾現(xiàn)TO、ALKBH5 和ALKBH3均通過(guò)擦除m6A 的修飾作用并相應(yīng)地調(diào)節(jié)靶基因的翻譯進(jìn)而參與RNA 代謝及多種生理病理進(jìn)程。

3.m6A 結(jié)合蛋白

m6A 修飾的識(shí)別由m6A 結(jié)合蛋白介導(dǎo)并發(fā)揮其功能。目前發(fā)現(xiàn)的readers 主要包括：含YTH結(jié)構(gòu)域蛋白、核不均一核糖核蛋白 (heterogeneous nuclear ribonucleoproteins, hnRNPs)、胰島素樣生長(zhǎng)因子2-mRNA 結(jié)合蛋白 (insulin-like growth factor 2 mRNA binding proteins, IGF2BPs) 及真核翻譯起始因子3 (eukaryotic initiation factor 3, eIF3) 等。

含YTH 結(jié)構(gòu)域的蛋白包括m6A YTH 結(jié)合蛋白1-3 (YTH N6-methyladenosine RNA binding protein 1-3, YTHDF1-3) 以及YTH 結(jié)構(gòu)域蛋白1-2 (YTH domain-containing 1-2, YTHDC1-2) 。YTHDF1 通過(guò)與翻譯起始因子相互作用，將含有m6A 的mRNA 招募到核糖體，從而促進(jìn)翻譯；YTHDF2 通過(guò)N-末端區(qū)域與去腺苷酶復(fù)合物CCR4-NOT 相互作用，介導(dǎo)含m6A 修飾的RNA 通過(guò)poly(A) 尾以去腺苷酸依賴性途徑降解，從而抑制翻譯；YTHDF3 可以分別與YTHDF1 和YTHDF2 協(xié)作，共同調(diào)控mRNA的翻譯與降解[17]。YTHDC1 是細(xì)胞核內(nèi)最主要的結(jié)合蛋白，其不僅優(yōu)先且高效識(shí)別m6A 序列，還與絲氨酸/精氨酸富集剪接因子3 (serine and arginine rich splicing factor 3, SRSF3) 相互作用，最終通過(guò)核RNA 輸出因子1 (nuclear RNA export factor 1, NXF1)促進(jìn)mRNA 的剪接與出核，亦可調(diào)節(jié)靶基因的穩(wěn)定及降解參與多種生物學(xué)反應(yīng)[18]。YTHDC2 能夠識(shí)別mRNA 編碼區(qū)m6A 修飾的特殊二級(jí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了結(jié)構(gòu)化mRNA 的翻譯；并且YTHDC2 還通過(guò)與5'-3'核糖核酸外切酶1 (5'-3' RNA exoribonuclease 1,XRN1) 相互作用參與靶mRNA 的降解[19]。hnRNPs包括hnRNPC、hnRNPG 和hnRNPA2B1，其中hn-RNPC 與hnRNPG 在細(xì)胞核中識(shí)別甲基化位點(diǎn)，調(diào)節(jié)mRNA 的成熟與豐度；而hnRNPA2B1 主要調(diào)控pri-miRNA 剪接加工為miRNA 前體 (pre-miRNA) ，影響miRNA 的生成[20]。IGF2BPs 包含IGF2BP1、IGF2BP2 和IGF2BP3，均為進(jìn)化保守的RNA 結(jié)合蛋白，都含有K 蛋白同源結(jié)構(gòu)域來(lái)識(shí)別m6A 修飾，具有維持mRNA 穩(wěn)定性和翻譯的作用，并且IGF2BPs 的穩(wěn)定翻譯作用與YTHDF2 的降解作用還相互制約，共同介導(dǎo)基因表達(dá)[21]。eIF3 可以直接與mRNA 5'UTR 上的m6A 修飾位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn)翻譯起始復(fù)合物募集至mRNA 上，以啟動(dòng)翻譯過(guò)程[22]。

此外，脆性X 智力低下蛋白1 (fragile-X mental retardation protein 1, FMR1) 是一種核糖體蛋白，最近被證實(shí)能夠識(shí)別并結(jié)合m6A 修飾的mRNA。FMR1 與mRNA 結(jié)合阻礙核糖體易位，阻止多肽延伸，起到翻譯抑制作用；并且FMR1 還可抑制tRNA與核糖體的結(jié)合[23]。ELAV 樣蛋白1 (ELAV-like protein 1, ELAVL1) 通過(guò)與YTHDC1 和IGF2BP1 等分子結(jié)合來(lái)協(xié)同促進(jìn)mRNA 的穩(wěn)定[24]。富含亮氨酸的五肽重復(fù)基序蛋白 (leucine-rich PPR motif-containing protein, LRPPRC) 通過(guò)調(diào)節(jié)由線粒體DNA 編碼的mRNA 成熟，參與多種惡性腫瘤疾病進(jìn)程，但具體分子機(jī)制尚不完全清楚[25]。由此可見(jiàn)，未來(lái)致力于結(jié)合蛋白的研究有益于在更深層面闡明m6A 修飾所介導(dǎo)的生物學(xué)功能。

三、m6A 在慢性疼痛中的作用

國(guó)際疾病分類第11 版(ICD-11)將慢性疼痛分為慢性原發(fā)性疼痛和慢性繼發(fā)性疼痛兩個(gè)大類。而在慢性疼痛的基礎(chǔ)研究中，以對(duì)建立由外周或中樞神經(jīng)損傷引起的慢性神經(jīng)病理性疼痛 (neuropathic pain, NP) 和外周組織持續(xù)炎癥狀態(tài)引發(fā)的慢性炎癥性疼痛的研究更為廣泛。此外，基于m6A 修飾作用探討肌肉骨骼疼痛的機(jī)制也備受關(guān)注。

1.m6A 與神經(jīng)病理性疼痛

NP 是軀體感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)損傷或疾病導(dǎo)致的一類疼痛，以自發(fā)痛、觸誘發(fā)痛及痛覺(jué)超敏為主要特點(diǎn)。免疫反應(yīng)和神經(jīng)炎癥是誘發(fā)及維持NP 的關(guān)鍵因素[26]。但目前對(duì)其發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，且缺乏行之有效的治療方案。

既往研究表明，F(xiàn)TO 可能通過(guò)正向調(diào)控背根神經(jīng)節(jié)中的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶 (G9a) 來(lái)促進(jìn)NP；而最近的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)TO 還可通過(guò)減少脊髓中基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)中MMP24的m6A 修飾，促進(jìn)MMP24 蛋白表達(dá)，繼而激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶 (extracellular signal regulated kinase, ERK) 磷酸化導(dǎo)致NP 反應(yīng)，而p-ERK 也被廣泛認(rèn)為是脊髓神經(jīng)元痛覺(jué)敏化的標(biāo)志物[27]。有研究報(bào)道，脊神經(jīng)結(jié)扎 (spinal nerve ligation, SNL) 小鼠脊髓內(nèi)FTO 表達(dá)上調(diào)，METTL14 表達(dá)下調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致趨化因子受體3 (chemokine receptor 3, CXCR3)的m6A 修飾水平降低；CXCR3 表達(dá)上調(diào)并介導(dǎo)腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)、白介素-6 (interleukin-6,IL-6) 表達(dá)量升高，從而使SNL小鼠的痛閾值下降[28]。以上結(jié)果均提示FTO 可能憑借其對(duì)m6A 的去甲基化作用通過(guò)多個(gè)靶點(diǎn)參與疼痛反應(yīng)。另有數(shù)據(jù)證實(shí)，鞘內(nèi)注射FTO 抑制劑可呈劑量依賴性地減輕SNL 所誘發(fā)的機(jī)械性痛覺(jué)超敏和溫度刺激性痛覺(jué)過(guò)敏，其機(jī)制與下調(diào)G9a 從而上調(diào)mu 阿片受體 (opioid receptor, MOR) 以及電壓門(mén)控鉀離子通道kv1.2 有關(guān)[29]。由此可見(jiàn)，F(xiàn)TO 抑制劑可能對(duì)臨床治療慢性疼痛具有潛在價(jià)值。

有研究報(bào)道，在NP 大鼠中，METTL3 和YTHDF2顯著下調(diào)，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)顯著上調(diào)，這可能與METTL3和YTHDF2 協(xié)同介導(dǎo)pri-miR-150 的m6A 修飾以及miR-150 靶向抑制BDNF 的表達(dá)有關(guān)。BDNF 是體內(nèi)最豐富的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，它通過(guò)與酪氨酸激酶受體B (tyrosine kinase receptor, TrkB) 結(jié)合，促進(jìn)TrkB 自磷酸化，激活腎素-血管緊張素系統(tǒng) (renin-angiotensin system, RAS) 、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK) 等多種途徑，進(jìn)而參與NP[30]。Bai 等[31]報(bào)告，Wnt3a/β-catenin 信號(hào)途徑的異常激活可通過(guò)加強(qiáng)神經(jīng)炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)神經(jīng)元突觸可塑性及降低表皮神經(jīng)纖維密度引發(fā)慢性疼痛。在奧沙利鉑引起的NP 小鼠脊髓背角中Wnt3a 上調(diào)YTHDF1 的表達(dá)，并促使TNF-α 和白介素-18 (interleukin-18, IL-18) 大量產(chǎn)生，引發(fā)小鼠的疼痛反應(yīng)；而沉默YTHDF1 基因可以下調(diào)TNF-α和IL-18 表達(dá)，緩解小鼠的疼痛行為。綜上所述，外周及中樞等疼痛信號(hào)傳導(dǎo)部位的m6A 修飾在NP進(jìn)展中起重要作用，靶向m6A 的干預(yù)手段可能成為治療NP 的新方法。

2.m6A 與炎癥性疼痛

炎癥性疼痛是由于創(chuàng)傷感染等原因?qū)е陆M織受損并產(chǎn)生強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)而引起的疼痛。10-11 易位蛋白1 (ten-eleven translocation 1, TET1) 是一種DNA去甲基化酶，介導(dǎo)5-甲基胞嘧啶 (5mC) 向5-羥甲基胞嘧啶 (5hmC) 轉(zhuǎn)化，通過(guò)激活疼痛相關(guān)靶點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3 (signal transducers and activators of transcription 3, STAT3) 、代謝性谷氨酸受體5(metabotropic glutamate receptor 5, mGluR5) 的表達(dá)參與疼痛反應(yīng)；TET1 還介導(dǎo)脊髓中miR-365-3p 的啟動(dòng)子5hmC 含量增加來(lái)促進(jìn)自身表達(dá)，并通過(guò)靶向抑制電壓門(mén)控鉀離子通道Kv11.1 的表達(dá)來(lái)加強(qiáng)疼痛反應(yīng)[32]。研究發(fā)現(xiàn)，在完全弗氏佐劑 (complete Freund's adjuvant, CFA) 誘導(dǎo)的慢性炎癥性疼痛模型中，METTL3 與YTHDF2 協(xié)同調(diào)節(jié)TET1 參與炎癥性疼痛；模型中同側(cè)脊髓內(nèi)METTL3 表達(dá)降低，減少了TET1 mRNA 的m6A 修飾并促進(jìn)TET1 的表達(dá)；同時(shí)，YTHDF2 的表達(dá)下調(diào)減少了TET1 的降解，兩者共同作用促進(jìn)了疼痛反應(yīng)；而過(guò)表達(dá)METTL3 和YTHDF2 則可逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象[33]。值得關(guān)注的是，METTL3 是RNA 甲基轉(zhuǎn)移酶，TET1 是DNA去甲基化酶，兩者共同參與傷害性信息的加工，這也說(shuō)明表觀遺傳學(xué)是疼痛機(jī)制的重要組成部分，其內(nèi)在的基因調(diào)控關(guān)系龐雜、需要深入挖掘探索。

但對(duì)于METTL3 在CFA 誘導(dǎo)的慢性炎癥性疼痛中的表達(dá)及作用尚存爭(zhēng)議，Zhang 等[34]報(bào)道，CFA 誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)元中METTL3 和總m6A 修飾水平顯著增加，METTL3 促進(jìn)pri-miR-365-3p 的m6A修飾，并增強(qiáng)了DGCR8 對(duì)pri-miR-365-3p 的識(shí)別結(jié)合，正向調(diào)控miR-365-3p 的成熟，從而下調(diào)鉀離子通道Kv11.1 的表達(dá)介導(dǎo)疼痛敏化；而敲除METTL3基因可預(yù)防和逆轉(zhuǎn)CFA 的作用。因此，對(duì)于慢性炎癥性疼痛反應(yīng)中m6A 相關(guān)酶的表達(dá)及其修飾水平的變化還需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證，這也說(shuō)明了表觀遺傳學(xué)介導(dǎo)疼痛過(guò)程的復(fù)雜性。

膠質(zhì)細(xì)胞作為維持中樞系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的免疫細(xì)胞已被證實(shí)參與慢性疼痛有關(guān)的神經(jīng)炎癥反應(yīng)，特別是小膠質(zhì)細(xì)胞的激活，而神經(jīng)炎癥反應(yīng)也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共同病理特征[35]。最近的證據(jù)表明[36]，小膠質(zhì)細(xì)胞在發(fā)揮其促炎及抗炎作用中均有大量m6A 修飾，尤其在mRNA 和lncRNA 上存在多種差異。這些差異在促炎過(guò)程中，多體現(xiàn)于與免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)有關(guān)的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和蛋白質(zhì)降解等途徑；在抗炎過(guò)程中體現(xiàn)于遺傳信息編碼及細(xì)胞發(fā)育代謝等途徑。m6A 修飾的調(diào)節(jié)與平衡介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞在靜息穩(wěn)態(tài)M0、經(jīng)典激活M1 和替代激活M2 三者之間的轉(zhuǎn)化，且已在缺血性腦損傷、抑郁癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病中得到驗(yàn)證，但其在疼痛反應(yīng)中如何修飾并發(fā)揮何種作用尚未明確。由此，于小膠質(zhì)細(xì)胞層面探討m6A 修飾與炎癥性疼痛的關(guān)系，相信對(duì)完善慢性疼痛的分子作用機(jī)制意義重大。

3.m6A 與肌肉骨骼疼痛

肌肉骨骼疾病是一類累及肌肉、軟骨、骨、關(guān)節(jié)等部位的炎癥相關(guān)性退行性疾病，包括椎間盤(pán)退變(intervertebral disc degeneration, IVDD) 、骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis, OA)等，由其所導(dǎo)致的慢性疼痛已成為醫(yī)療衛(wèi)生不容忽視的客觀問(wèn)題。IVDD 是腰背痛最常見(jiàn)的病因之一，有研究發(fā)現(xiàn)IVDD 病人髓核(nucleus pulposus, NP)中存在大量的METTL14并且會(huì)上調(diào)炎癥小體復(fù)合物中NOD 樣受體蛋白3(NOD-like receptor protein 3, NLRP3) 的表達(dá)，增加IL-1β 和IL-18 的表達(dá)，最終導(dǎo)致髓核細(xì)胞 (nucleus pulposus cells, NPCs) 凋亡；而抑制METTL14 有利于維持NP 功能、延緩椎間盤(pán)退變的進(jìn)展[37]。此外，METTL14 還促進(jìn)pri-miR-34a-5p 的m6A 修飾、上調(diào)miR-34a-5p 表達(dá)，繼而下調(diào)去乙酰化酶SIRT1(sirtuin 1) 從而加速NPCs 的衰老；而下調(diào)METTL14可以抑制細(xì)胞周期的停滯與衰老[38]。以上研究均提示METTL14 抑制劑可能成為延緩、治療IVDD 的新型輔助藥物。還有研究發(fā)現(xiàn)在衰老的NPCs 中，lncRNA 內(nèi)由DNA 損傷激活的非編碼RNA (non-coding RNA-activated by DNA damage, NORAD)的m6A 修飾顯著增多，WTAP 表達(dá)上調(diào)；同時(shí)YTHDF2 介導(dǎo)lncRNA NORAD 大量降解，NORAD 的缺失使PUMILIO（高度保守的RBP，識(shí)別mRNA 序列抑制翻譯）活性增強(qiáng)，抑制E2F 轉(zhuǎn)錄因子3 (E2F transcription factor 3, E2F3) 的表達(dá)，繼而促進(jìn)NPCs 衰老加重IVDD[39]。因此，調(diào)控lncRNA NORAD 的m6A 修飾水平很可能成為治療IVDD 的新策略。

關(guān)節(jié)軟骨的細(xì)胞代謝紊亂和細(xì)胞外基質(zhì) (extracellular matrix, ECM) 降解目前被認(rèn)為是OA 發(fā)生發(fā)展的主要病理機(jī)制，其過(guò)程涉及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)/SMAD、核 轉(zhuǎn)錄因子-κB (nuclear factor kappa B, NF-κB) 、MAPK等多條信號(hào)通路。Bertero 等[40]發(fā)現(xiàn)SMAD2/3 可以促進(jìn)writers 復(fù)合物與SMAD2/3 特異性轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，破壞轉(zhuǎn)錄因子的穩(wěn)定性，加速其降解，從而影響下游靶基因的表達(dá)和軟骨細(xì)胞的活性。還有研究證實(shí)，OA 病人膝關(guān)節(jié)組織中METTL3 表達(dá)量減少，在以IL-1β 處理的SW1353 細(xì)胞炎癥模型中，過(guò)表達(dá)METTL3 后，p65、p-ERK、MMP1 和MMP3 表達(dá)增加，TNF-α、IL-6、IL-8、組織金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 1, TIMP-1)、組織金屬蛋白酶抑制劑 (tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 2, TIMP-2) 及MMP13 表達(dá)量降低[41]。這也提示METTL3 可能通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)以及TIMPs與MMPs 之間的平衡來(lái)影響OA 中ECM 的降解，進(jìn)而緩解OA 所致的疼痛反應(yīng)。同樣METTL3 和YTHDF2 等m6A 調(diào)控蛋白在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 (rheumatoid arthritis, RA) 中，也多數(shù)通過(guò)介導(dǎo)炎癥、免疫相關(guān)信號(hào)通路及與RA有關(guān)的基因表達(dá)發(fā)揮作用[42]。m6A 修飾還可能直接參與影響滑膜細(xì)胞的增殖，這也為今后探究、治療RA 疾病提供一種新思路。

四、小結(jié)與展望

綜上所述，現(xiàn)有研究均證實(shí)m6A 修飾在炎癥性疼痛、神經(jīng)病理性疼痛以及與慢性疼痛相關(guān)的肌肉骨骼疾病的發(fā)生發(fā)展中存在顯著變化并發(fā)揮重要作用，其通過(guò)調(diào)控疼痛相關(guān)炎癥因子與基因表達(dá)，進(jìn)而改變神經(jīng)元興奮性及突觸可塑性，最終影響慢性疼痛。與此同時(shí)，多種m6A 調(diào)控蛋白的發(fā)現(xiàn)與鑒定，不斷擴(kuò)增的靶基因篩選，也在表觀遺傳學(xué)層面豐富了慢性疼痛機(jī)制。然而目前研究尚存在不足之處：首先，m6A 修飾并非疼痛相關(guān)區(qū)域所特有，在其他組織細(xì)胞中也有表達(dá)，關(guān)注與疼痛有關(guān)的特異性、減少與其他反應(yīng)相關(guān)的干擾至關(guān)重要；其次，在未來(lái)可重復(fù)并增加一些慢性疼痛模型的研究，進(jìn)一步可著重關(guān)注m6A 修飾和膠質(zhì)細(xì)胞間的調(diào)節(jié)作用以及對(duì)慢性疼痛調(diào)控的時(shí)間進(jìn)程及確切的因果關(guān)系；再者，探索發(fā)現(xiàn)與慢性疼痛相關(guān)的m6A 修飾標(biāo)志物，也可作為臨床預(yù)測(cè)、診療、評(píng)估疼痛的重要依據(jù)，然而此過(guò)程仍需要大量客觀、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。深入探索m6A 修飾參與疼痛反應(yīng)的作用機(jī)制，必將加快表觀遺傳學(xué)從理論靶點(diǎn)到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，從而改善慢性疼痛病人的生活質(zhì)量及社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

利益沖突聲明：作者聲明本文無(wú)利益沖突。