一、选题的意义及背景
1、3T3-L1研究背景
脂肪对健康的新陈代谢至关重要，但脂肪过多会对身体有害。肥胖症是II型糖尿病，心血管疾病和癌症等严重疾病的先兆，这些疾病正在威胁全球人类的身体健康与肥胖斗争的关键是了解成熟的脂肪细胞是如何从前体细胞发育而来的，但这些前体的特性迄今为止一直难以捉摸。科学家们后来借助于单细胞RNA测序方法对人类和小鼠各个种类的脂肪细胞进行测序，推断出小鼠和人的脂肪细胞分化过程可能有通用的模式。而成纤维细胞3T3-L1是来源于鼠的前脂肪细胞的细胞株，是国际上公认的研究脂肪细胞分化的细胞模型。3T3-L1前脂肪细胞可以通过形态学观察来进行鉴定，接种15h左右基本上可以完全贴壁生长，在倒置相差显微镜下观察该细胞形态类似于成纤维细胞，呈梭形或多角形，细胞核圆形，位于细胞质中央[1]。
2、RNA甲基化修饰（m6A）研究
RNA甲基化修饰约占所有RNA修饰的60%以上，而N6-methyladenosine（m6A）是高等生物mRNA和lncRNAs上最为普遍的修饰。[6]目前发现microRNA, circRNA, rRNA, tRNA和snoRNA上都有发生m6A修饰。作为mRNA中最常见的甲基化修饰，m6A主要富集在mRNA的启动子区、终止密码子区和RRACH motif内。m6A修饰主要发生在RRACH序列的腺嘌呤上，其功能由“编码器（Writer）”、“消码器（Eraser）”和“读码器（Reader）”决定。“编码器（Writer）”即甲基转移酶，目前已知这个复合物的成分有METTL3, METTL14, WTAP和KIAA1429；而ALKBH5和FTO作为去甲基酶（消码器）可逆转甲基化，m6A由m6A结合蛋白识别，目前发现m6A结合蛋白（读码器）有YTH结构域蛋白（包括YTHDF1, YTHDF2, YTHDF3）和核不均一蛋白HNRNP家族。m6A能够加速mRNA前体的加工时间，提高mRNA在细胞中的转运速度和出核速度。根据目前的研究表明m6A在干细胞的维持及分化、生物钟节律调节、肿瘤发生发展中具有重要作用[5]。m6A研究的一项重大进展是最近发现了前两个m6A RNA脱甲基酶的脂肪量和肥胖相关（FTO）基因和ALKBH5，它们以alpha;-酮戊二酸（a-KG）和Fe2 依赖性方式催化m6A脱甲基。[7]因此我们也许可以通过m6A这种技术对3T3-L1进行修饰，在一定程度上延缓3T3-L1分化为脂肪细胞。
3、国内外同类型研究进展
在小鼠胚胎干细胞中将METTL3敲除（knockout）后能够阻止其发生分化，MELLT3基因功能缺失对小鼠胚胎干细胞的发育具有致死作用。同样在果蝇中，METTL3的同源蛋白Ime4被敲除后也具有亚致死作用，由于NOTCH信号通路受损从而影响果蝇的生育能力。[1]在模式植物拟南芥中，METTL3同源蛋白Ath-MTA被敲除后，其发育也会受到很大影响。另外，Ime4基因对酵母的减数分裂也有很重要的作用。种种迹象表明，m6A修饰对生物早期性器官发育以及早期的胚胎发育至关重要。m6A可以促进神经干细胞增殖，预防细胞过早分化，从而保障NSC（神经干细胞）细胞库的储备。[3]更重要的是，研究人员发现了m6A修饰调节这一进程的组蛋白修饰变化。还有METTL3介导的m6A修饰通过促进CD80、CD40和Tirap转录本翻译，从而促进DC介导的T细胞应答并增强TLR4信号触发的炎性细胞因子的表达。[4]
二、研究手段
1、诱导分化3T3L1细胞方法
用加入小牛血清的DEME高糖培养基培养3T3L1细胞，诱导剂为4,3-异丁基-1-甲基黄嘌呤溶液、胰岛素溶液和地塞米松溶液。诱导成为成熟的脂肪细胞（细胞体积增大，细胞中出现串状的脂肪滴），占总体积的90%。
