科技日報訊 （記者代小佩）近日，中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）團隊在血液學領域著名期刊《血液》在線發表文章，首次揭示轉運核糖核酸（tRNA）假尿苷修飾影響紅細胞生成的關鍵機制，并驗證了哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信號通路抑制劑能改善環形鐵粒幼細胞性貧血（MLASA）患者的紅細胞生成及貧血癥狀。
假尿苷修飾是細胞中最常見的核糖核酸（RNA）修飾形式，其異常水平與MLASA、線粒體肌病、乳酸酸中毒等多種疾病密切相關。不過，假尿苷修飾對紅細胞生成的具體影響尚未明確，MLASA也缺乏有效治療手段。
研究團隊對一例伴有MLASA患者進行相關基因測序后發現，該患者攜帶假尿苷合成酶PUS1基因突變。通過構建攜帶該基因突變的MLASA患者源性誘導多能干細胞（MLASA-iPSCs）、CRISPR-Cas9原位修復株，以及建立相應的基因突變小鼠模型，研究團隊揭示了MLASA-iPSCs和MLASA小鼠紅細胞分化異常的關鍵機制是線粒體功能障礙和蛋白質合成受損。
研究團隊發現，突變體PUS1導致線粒體部分tRNA假尿苷修飾喪失、豐度下降，即使補充與呼吸鏈或血紅素合成相關的線粒體補充劑也不能有效促進紅細胞分化。研究團隊經過分析還發現，mTOR信號通路存在大量異常活化。在此基礎上，研究人員使用mTOR抑制劑雷帕霉素促進了MLASA-iPSCs的紅細胞分化，并在小鼠模型中觀察到治療效果。研究團隊在臨床使用雷帕霉素治療也顯著改善了MLASA患者貧血癥狀。
“此工作不僅揭示了線粒體中假尿苷修飾在紅細胞生成過程中的新角色，而且為治療MLASA和其他可能與線粒體功能障礙相關的貧血癥提供了新途徑。”該論文共同通訊作者之一、中國醫學科學院血液病醫院主任醫師施均說。
