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环境化学致癌物的表观遗传调控研究进展
随着表观遗传学(Epigenetics)概念的提出,毒理学机制研究深入到了一个新的层面,一些毒理学现象,比如非遗传毒性致癌物的致癌机制,得到更加科学的解释,笔者现对该领域的研究进展做一综述.
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针灸抗心肌缺血机制研究及其表观遗传调控机制研究探讨
针灸改善心肌缺血具有多靶点、多层次、多通路特性.不管是心肌缺血的急性期、亚急性期,还是慢性期,针灸都具有一定的调节作用,但在各期针对的侧重点有所不同.本文基于各期的病理特点,主要从改善心脏血管功能、促进新生血管生成和心肌细胞保护等角度,对近年来的针灸抗心肌缺血研究成果进行综述.同时结合表观遗传学研究特点,即强调除DNA和RNA序列以外,还有许多调控机制能调控组织和细胞中基因的“开”和“关”,并融合表观遗传调控直接影响心脏发育,在心肌缺血发生、发展过程中的作用,探讨将表观遗传调控引入针灸抗心肌缺血机制研究的可行性,以期为针灸作用机制研究提供新思路、新方向.
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多发性硬化症中的表观遗传学调控研究进展
多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是一类自身免疫障碍导致的中枢神经系统脱髓鞘疾病.抑制免疫异常导致的炎症反应,以及促进髓鞘形成细胞——少突胶质细胞的成熟分化是防治MS的重要治疗策略,这有赖于对相关调控机制的深入了解.近年来的研究发现,个体除受到先天遗传因素影响外,DNA甲基化、组蛋白修饰、微小RNA (miRNA)以及染色质重塑等表观遗传学机制很有可能也参与了MS疾病免疫调节,炎症反应以及少突胶质细胞的分化调节.本文就相关研究进展进行综述,以期为MS的病理生理学机制的认识提供一定的参考资料.
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CHD7对发育和疾病的表观遗传调控研究进展
染色质重塑是指染色质通过其结构的动态变化影响基因组DNA的可接近性,进而影响DNA复制、转录、修复和重组的过程,属于表观遗传调控.染色质域解旋酶DNA结合蛋白7(CHD7)是一种ATP依赖的染色质重塑酶,能够调控发育过程中多种重要转录因子,广泛参与众多生理过程.本文对CHD7在发育和疾病当中的表观遗传调控作用进行简要概述.
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DNA甲基化的生物学应用及检测方法进展
研究基因与蛋白质间的相互关系,是现代分子生物学研究的重要课题之一.近年来,现代分子生物学认为细胞中生物信息的表达受两种因素调控:一种是遗传调控,另一种是表观遗传调控.
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支气管哮喘的表观遗传学
表观遗传的概念早是在1942年由Waddington提出的,描述了所有细胞减数分裂和有丝分裂在表型或基因表达状态上的可遗传改变,且不借助DNA序列本身的改变[1],即表观遗传是非DNA序列差异的核遗传.表观遗传调控对哺乳动物发育期间产生细胞类型多样性起到关键作用,而且对维持不同类型细胞的基因表达谱的稳定性和完整性也很重要.
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DNA甲基化与肿瘤
肿瘤发生、发展的分子生物学本质是细胞内遗传调控和表观遗传调控(epigenetic regulation)的紊乱[1].国内外对基因组所携带的遗传信息与疾病的关系已有深入的研究.相对而言,染色质所携带的表观遗传信息在疾病发生、发展中的重要作用才刚刚开始被认识.
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心肌纤维化的表观遗传调控研究进展
心力衰竭是慢性心血管疾病终末期死亡的主要因素之一,心肌不良重构在心力衰竭的发生中起到关键性作用,而心肌纤维化是心肌不良重构的一个重要表现.越来越多的研究表明,表观遗传调控机制在心肌纤维化的发生及发展过程中发挥重要的作用.本文主要综述了DNA甲基化修饰、组蛋白修饰以及microRNA等表观遗传机制调控心肌纤维化发生发展的研究进展.
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心肌纤维化的表观遗传调控进展
1引言大多数心脏疾病都与心肌纤维化有关.心肌纤维化即心肌瘢痕形成的过程,它的特点是成纤维细胞的积累和细胞外基质(ECM)蛋白的过度沉积,从而导致器官的结构畸形和功能改变[1].值得注意的是,心肌成纤维细胞表达α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA),似乎能分泌大量细胞因子、生长因子、ECM蛋白,从而在纤维化发病中起主要作用[2].过量的胶原产生并沉积在心脏,导致了心肌纤维化.
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骨髓增生异常综合征的表观遗传调控及其药物治疗新进展
骨髓增生异常综合征(MDS)是一组异质性明显的造血干细胞恶性克隆性疾病,以无效造血,骨髓造血干/祖细胞凋亡增加,程度不等的一系或多系血细胞减少以及向急性髓细胞白血病转化的高风险为特点.2008年世界卫生组织(WHO)明确将MDS与急性髓系白血病(AML)、骨髓增殖性肿瘤(MPN)等并列为五大髓系恶性肿瘤.
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生命科学研究进展
生命科学作为自然科学领域的热点和前沿学科, 其发展和进步备受世人瞩目.近年来, 生命科学领域在动植物的发育演化、细胞的命运调控、疾病的精准医疗等热点前沿领域有了突飞猛进的发展.文章概述了近几年生命科学领域中所取得的重要进展, 主要涵盖了植物的生长发育、表观遗传调控、肿瘤免疫治疗、病毒研究及疫苗开发、干细胞与疾病治疗、结构生物学等几个方面.
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14-3-3 tau(YWHAQ)基因启动子高度甲基化在子痫前期胎盘中的作用
背景与目的:子痫前期(preeclampsia,PE)在全球孕妇中的发生率为3%~5%,该病以孕20周后孕妇出现血压和尿蛋白升高为主要特征,可导致母婴不良结局。研究已证实14-3-3 tau(YWHAQ)基因敲除参与了PE 的发生发展,而 YWHAQ启动子可能对重度PE 患者有不同程度的甲基化作用。研究还发现,YWHAQ 可能对PE患者胎盘基因的表观遗传调控发挥重要作用。因此,探讨YWHAQ 甲基化(高或低)可成为识别PE 相关新标记物的一种有效途径,更好地预测PE 发生及了解其发病机制。目前已有学者对PE 组织中YWHAQ序列进行了研究,但没有发现明显的甲基化作用。研究目的是通过对PE 患者中YWHAQ启动子区的甲基化水平和14-3-3 tau 的表达情况,及其与TET(teneleven translocation)表达水平的关系进行分析,探讨其对 PE 发生发展的影响。
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甲苯二异氰酸酯所致职业性哮喘的机制
甲苯二异氰酸酯(TDI)是一种重要的基础化工材料,亦对人体健康具有多种不良影响,其中主要的是可引起职业性哮喘.本文从T细胞分化、炎性细胞因子表达、氧化应激、炎性信号通路、表观遗传调控等方面对TDI致职业性哮喘的发病机制做一综述.
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表观遗传调控与自身免疫性疾病治疗
自身免疫性疾病( Autoimmune diseases, AIDs )是一类以机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害为特征的疾病。遗传和环境因素共同参与了AIDs的发病,但其确切的发病机制尚不十分明确,目前AIDs的治疗一般以对症治疗及控制病情进展为主。临床上针对这类疾病的药物主要为皮质类固醇激素和免疫抑制剂,而这些药物不能彻底治愈这类疾病,而且药物疗效及不良反应个体差异明显。因此,AIDs药物疗效及不良反应的生物标记物筛选与鉴定以及高效低毒的新药研发是目前亟待解决的
重要问题。 -
化学致癌的表观遗传机制
近年来研究显示,致癌物引起的表观遗传改变在化学致癌机理中可能起着十分重要的作用.本文扼要地讨论了几种主要的表观遗传改变如DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等改变,以及伴随或促进非遗传毒性致癌物引起的致癌过程及其作用机理;对化学致癌物引起的表观遗传改变可以在代间相传这一新发现作了简要介绍;并提出了今后值得关注的问题.
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国外信息
1.细胞蛋白可通过表观遗传调控使反转录病毒沉默:发现一种新的抗病毒作用(J Virol,2008,82:2313~2323).
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代谢产物通过表观遗传机制调控巨噬细胞极化的研究进展
巨噬细胞是参与固有免疫和适应性免疫的重要细胞,在抵抗病原体、促进组织发育、维持稳态和修复损伤中有着重要作用.近来研究发现,某些代谢产物可调节表观遗传酶的活性,从而通过表观遗传机制调控巨噬细胞的极化,影响相关疾病的发生发展.为此本文就代谢产物通过表观遗传机制调控巨噬细胞极化的相关研究进展作一综述.
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表观遗传调控防治移植物抗宿主病的研究进展
移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD)是骨髓/造血干细胞移植(bone marrow/hematopoietic stem cell transplantation,BMT/HSCT)主要并发症之一,是影响BMT/H SCT后长期存活的重要因素.近年来研究表明,表观遗传修饰包括组蛋白去乙酰化、组蛋白甲基化和DNA甲基化在GVHD的发生发展中起着重要作用,组蛋白去乙酰化酶抑制剂、组蛋白甲基化酶抑制剂和DNA甲基化酶抑制剂能有效预防或治疗GVHD.因此,对表观遗传调控的研究将为GVHD预防和治疗提供新的思路和方法.
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胆汁酸代谢的表观遗传调控机制研究进展
胆汁酸的主要作用是促进脂质营养素的吸收和消化,病理条件下胆汁酸代谢失衡发生胆汁淤积,这些与肝硬化,肝胆疾病,肥胖,糖尿病,高胆固醇血症,肝癌、肠癌等有关.近年来研究发现,胆汁酸也是激活细胞核及细胞膜受体、控制代谢和能量平衡的内分泌信号分子[1].胆汁酸作为内分泌信号分子调节和整合靶基因的机制尚不清楚.新研究表明,在胆汁酸代谢过程中,表观遗传调控发挥着重要作用,表观遗传调控辅助因子感受胆汁酸代谢变化,调节组蛋白的翻译后修饰(Post-translationalmodification,PTMS)和染色质重塑,从而调节基因转录,维持胆汁酸的平衡[2].表观遗传(epigenetics)是指一组不改变基因型而可决定细胞表现型的遗传机制与现象,其研究的内容是基因序列不发生改变的可遗传变化,这种可遗传改变调控基因表达的变化,是基因表达转录调控的另一种方式.染色质重塑和组蛋白翻译后修饰是胆汁酸表观遗传调控的主要机制,现就胆汁酸代谢的表观遗传调控研究进展综述如下.
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胰腺癌细胞PANC-1中LSD1负向调控抑癌基因SIRT3的实验研究
背景与目的:组蛋白赖氨酸去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)是重要的染色质修饰蛋白之一,可以通过调节染色质的结构调节基因的转录调控,进而影响肿瘤的发生、发展、侵袭、转移以及代谢异常等恶性潜能,是判断肿瘤预后的生物标志物。Sirtuins家族去乙酰化酶3(sirtuin3,SIRT3)基因是位于线粒体内的抑癌基因,通过调控肿瘤代谢异常以及氧化损伤行使抑癌基因的功能。本研究通过基因转录调控的手段,研究胰腺癌细胞PANC-1中LSD1与SIRT3的关系。方法:通过RNA干扰(RAN interference, RNAi)、免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,CoIP)、染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP)及启动子活性分析等分子生物学实验手段,探讨LSD1与SIRT3在PANC-1细胞中的关系。结果:通过RNAi的手段干扰LSD1的表达,发现SIRT3基因转录水平和蛋白水平明显上升;通过蛋白相互作用的手段,发现LSD1可以与SIRT3转录调控的重要转录因子过氧化物酶增殖体激活受体辅激动子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,coactivator 1 alpha,PGC-1α)相互作用;通过ChIP方法,发现LSD1与PGC-1α共同募集到SIRT3基因的启动子区域染色质上;通过启动子活性分析,发现LSD1基因可以显著抑制PGC-1α对SIRT3基因的转录调控。结论:LSD1可以表观遗传调控抑癌基因SIRT3的转录,为深入研究LSD1与肿瘤代谢异常以及氧化应激提供了理论依据。