导读：假尿嘧啶化在许多生理和病理过程中发挥着调节作用。例如，在线粒体肌病、乳酸性酸中毒和铁粒幼细胞性贫血（MLASA）中，假尿嘧啶合成酶1（PUS1）基因突变导致假尿嘧啶化缺陷。然而，目前尚不清楚假尿嘧啶化在正常红细胞生成及MLASA中的具体作用和机制。

本研究构建了一种携带PUS1酶结构域点突变（R110W）的小鼠模型，以模拟人类MLASA常见的突变。研究发现，R110W突变小鼠在4周龄时出现贫血，突变的红母细胞也显示出线粒体氧化磷酸化功能受损。机械研究表明，突变的红母细胞存在靶向tRNA的假尿嘧啶化缺陷，tRNA谱发生变化，核糖体蛋白基因的翻译效率降低，珠蛋白合成减少，最终导致红细胞生成无效。该研究为假尿嘧啶化在红细胞生成中的作用提供了直接证据，强调了假尿嘧啶化在调节tRNA稳态、细胞质翻译及红细胞生成中的关键作用。

研究结果

1. R110W突变导致贫血：在4周龄时，R110W突变小鼠表现出贫血，与对照组相比，R110W小鼠的红细胞与血红蛋白水平明显降低，而血小板数量无差异。这表明PUS1的R110W突变可导致小鼠贫血。

2. 红细胞功能的内在损伤：为探讨R110W突变是否导致红细胞生成功能受损，作者分析了BM和脾脏中未成熟有核红细胞的频率，发现R110W小鼠的红细胞生成受损似乎不是由于干细胞水平异常，而是在红细胞生成的后期发生。这也表明，PUS1 R110W突变不仅损害红细胞的功能和分化，还削弱了造血干细胞的自我更新能力和多系分化潜力。

3. 线粒体氧化磷酸化功能损伤：R110W突变对线粒体功能的影响显著，尤其是在红母细胞的氧耗率显示出明显降低。进一步分析可揭示该突变对线粒体OXPHOS复合物功能的特异性影响，导致线粒体耗氧量受损和活性氧（ROS）水平升高。

4. tRNA谱的改变：研究表明，PUS1突变改变了线粒体与细胞质tRNA的表达谱，尤其mt-tRNAIle和mt-tRNATyr分别受到不同程度的影响。实验显示，假尿嘧啶化的tRNAs在突变细胞中表现出不同的表达模式，进一步证实了PUS1在调节tRNA稳态中的重要角色。

5. 翻译效率的降低：由于R110W小鼠中胞质tRNA的动态变化，推测其整体翻译可能受到影响。Polysome profiling分析指出，R110W突变会导致核糖体亚基数量的轻微下降，且对核糖体蛋白基因的翻译效率有负面影响。

6. OXPHOS与细胞质翻译的崩溃：该研究通过不同抑制剂的实验验证了OXPHOS和细胞质翻译对红细胞分化的重要性。结果显示，损害OXPHOS特别是复合物III对红细胞生成缺陷有直接影响，而细胞质翻译在这一过程中起着更为重要的作用。

研究结论

综合来看，PUS1 R110W突变小鼠展示了贫血以及OXPHOS的缺陷，其重现了MLASA患者的特征。假尿嘧啶缺陷具体改变了mt-tRNATyr与mt-tRNAIle的表达，同时也导致核糖体蛋白基因的翻译效率下降。此研究揭示了AG百家乐在红细胞生成过程中维护线粒体功能的关键作用，认为调节线粒体稳态与翻译过程或将成为先天性贫血及线粒体相关贫血综合征的潜在治疗策略。