缺血/再灌注（I/R）诱导的急性肺损伤（ALI）是器官移植、心脏大血管手术等临床场景中的一种严重综合征，表现为肺泡上皮损伤、氧化应激和急性呼吸衰竭，但m6A甲基化修饰与铁死亡之间的表观转录组调控机制尚未阐明。

2026年8月28日，武汉大学中南医院李心怡团队在《‌MedComm》期刊发表题为“METTL14-Mediated N6-Methyladenosine Exacerbates Acute Lung Injury via USP30/NCOA4-Dependent Ferroptosis”的高水平科研成果。研究通过整合临床样本分析、公共单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据再分析、小鼠I/R肺损伤模型的转录组和m6A甲基化测序，鉴定出m6A甲基转移酶样14（METTL14）介导铁死亡轴加重急性肺损伤的表观转录组调控机制。
 

图1：小鼠scRNA-seq数据集和m6A转录组分析鉴定与m6A动态相关的铁死亡相关通路。

A、C. UMAP图显示GEO数据集中对照组和受损小鼠肺中的细胞簇。
B、D. METTL14和NCOA4表达的特征图。
E、F. 上皮细胞和巨噬细胞中的富集分析通路。
G. RNA-seq鉴定假手术组和I/R小鼠组肺组织的差异表达基因热图。
H. 基于MeRIP-seq的差异m6A峰分析和KEGG富集。
富集通路的基因互作网络。
J. RNA-seq和MeRIP-seq关联分析流程。
K. qRT-PCR验证假手术和I/R小鼠肺组织中候选的去泛素化酶基因。

（2）I/R ALI小鼠肺组织m6A甲基化水平显著增加
 

图2：小鼠I/R诱导的ALI与肺组织m6A甲基化水平增加相关。

1. 样本收集流程图。
2. 基于LC-MS/MS的肺组织总m6A含量检测。
3. 肺组织m6A水平的dot blot检测。

D-F. m6A调控因子基因表达qPCR定量分析。
G. 肺组织METTL14免疫荧光染色。
H-J. I/R模型建立后不同时间点，肺组织METTL14和YTHDF1蛋白水平western blot检测。

（3）肺上皮细胞METTL14缺失减轻铁死亡和肺I/R损伤

图3：肺上皮细胞METTL14缺失会减轻铁死亡和肺部I/R损伤。

A-B. 验证METTL14小鼠肺上皮细胞的条件性敲除。
C. 肺组织HE染色。
D-E. 肺组织的ROS荧光染色及荧光强度定量。
F. TEM显示肺组织II型上皮细胞线粒体变化。
G-I. western blot检测肺组织中FTH1和NCOA4蛋白水平。
J. qPCR检测NCOA4 mRNA水平（n=6）。

（4）USP30与NCOA4互作并介导NCOA4蛋白稳定
 

图4：USP30与NCOA4互作并介导NCOA4蛋白稳定

1. AlphaFold3预测NCOA4与USP30结合的三维结构。
2. 野生型USP30或USP30-H225A突变体转染TC-1细胞，Western blot分析细胞裂解液。
3. Western blot分析H/R组中NCOA4和USP30蛋白表达。

D.有或无蛋白酶体抑制剂MG-132处理的USP30和NCOA4表达水平。
E-F. TC-1细胞经CHX处理，同时共转染NCOA4与野生型USP30或USP30-H225A，并在不同时间间隔进行Western blot分析。
G-H. 经CHX处理后，对稳定表达shRNA-USP30或对照shRNA的TC-1细胞在不同时间点进行Western blot分析。
I. 共聚焦成像显示USP30（红色）和NCOA4（绿色）在TC-1细胞中高表达。
J. 示意图展示His标签的NCOA4、全长（FL）Flag标签的USP30以及多个截短片段。
K. 将His-NCOA4与全长Flag标签的USP30或其截短片段共转染至TC-1细胞，对细胞裂解液进行免疫沉淀（IP）分析，并使用His和Flag抗体进行Western blot分析。
L. 将Flag-USP30与全长His标签的NCOA4或其截短片段共转染至TC-1细胞，对细胞裂解液进行IP分析，并使用His和Flag抗体进行Western blot分析。

图5：USP30调控NCOA4去泛素化。
 

图6：METTL14通过USP30 mRNA的m6A修饰促进USP30表达。

1. 联合IF–RNA FISH实验显示TC-1细胞中METTL14蛋白与USP30转录本的定位。
2. MeRIP-seq轨迹图展示对照和H/R条件下USP30 5'UTR区的m6A富集。
3. 从m6A峰中鉴定到的富集序列motifs。
4. METTL14过表达或沉默后METTL14和USP30的免疫印迹分析。

E-F. 对照和H/R处理细胞中USP30的m6A丰度及USP30 mRNA水平。
G-J. METTL14过表达或敲低后USP30的m6A丰度及USP30 mRNA水平。

（7）YTHDF1识别m6A修饰的USP30转录本并与USP30 mRNA稳定性增加相关
 

图7：YTHDF1识别m6A修饰的USP30转录本，并与USP30 mRNA稳定性增加相关

1. YTHDF1与USP30 mRNA结合的RIP分析。
2. RNA pull-down分析显示互作区域位于USP30的5'UTR内。
3. MeRIP-qPCR分析USP30转录本各区域的m6A丰度。
4. USP30 5'UTR内预测的m6A motif。

E-G. 双荧光素酶报告基因实验评估METTL14对USP30 5'UTR活性的影响。
H. 野生型和突变型USP30 5'UTR构建体的示意图。
I. YTHDF1与野生型和突变型USP30转录本结合的RIP分析。
J-K. YTHDF1过表达或敲低后的RNA稳定性分析。
L. H/R条件下YTHDF1与USP30互作的RIP分析。

（8）METTL14缺失减轻了肺上皮细胞铁死亡

图8：METTL14缺失减轻肺上皮细胞铁死亡。

1. 免疫印迹确认METTL14敲低。
2. LC3-GFP与FTH1共定位的代表性共聚焦图像。
3. FTH1与自噬体融合的定量分析。

D-E. 细胞内脂质ROS水平的流式细胞术分析。
F-G. 线粒体Fe2+荧光强度定量分析。

结论和启示
本研究通过scRNA-seq再分析、RNA-seq与MeRIP-seq甲基化测序联合分析，结合体内条件性敲除与体外多层次机制验证，揭示了METTL14介导的m6A修饰通过调控YTHDF1-USP30-NCOA4信号轴，促进肺上皮细胞在I/R损伤中的铁死亡，从而加剧ALI。该发现阐明了m6A修饰、去泛素化和铁死亡之间的相关性，为理解I/R诱导的ALI提供新的分子机制。

研究揭示了METTL14/YTHDF1-USP30-NCOA4轴作为治疗I/R诱导ALI的潜在干预靶点。靶向这一轴上的靶标（如抑制METTL14或USP30活性）可能为开发针对铁死亡相关肺损伤的新型治疗策略提供方向。分子机制研究中，m6A甲基化测序技术在揭示疾病相关表观转录组调控机制中提供了强大的技术支持。

参考文献：
Sang A, Zhang Q, Zhou X, Wang X, Wang J, Song X, Li L, Li L, Li X. METTL14-Mediated N6-Methyladenosine Exacerbates Acute Lung Injury via USP30/NCOA4-Dependent Ferroptosis. MedComm (2020). 2026 Sep;7(9):e70959. doi: 10.1002/mco2.70959.