胎盘发育过程中的表观遗传学改变及其相关疾病

胎盘介于胎儿与母体之间,是维持胎儿宫内生长发育的重要器官。在胎盘的正常发育过程中,子宫正常蜕膜化、滋养层细胞粘附与侵袭、胎盘血管生成与形成、胎盘印记基因表达都受到表观遗传修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等)的调控。研究已经证实环境因素如重金属、化合物、现代辅助生殖技术、营养物质均可导致胎盘上多种基因的表观遗传修饰异常。此外,胎盘基因表达存在性别差异也可能与表观遗传修饰有关。目前,在临床上可运用产前DNA甲基化水平分析技术检测异常的表观遗传修饰,并在疾病早期发现并做出诊断,从而为疾病预防及治疗提供依据。本文对胎盘正常发育过程中表观遗传修饰的调控及环境因素所致的胎盘基因表观遗传改变进行了综述,以期对胎盘相关疾病的诊断与治疗提供借鉴和参考。     

肿瘤表观基因组学研究进展

多年来遗传学改变一直是肿瘤研究的焦点,近来人们越来越认识到异常表观遗传修饰在肿瘤形成中所起的重要作用。表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰等,其变异会导致基因转录异常。表观基因组学是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。文章主要介绍目前已知的肿瘤表观基因组学相关内容,阐述表观遗传修饰与肿瘤的紧密关系及异常表观遗传修饰作为生物标记在肿瘤诊断、预后及治疗方面的最新研究进展。     

鼻咽癌的表观遗传学研究进展

表观遗传学是功能基因组学的重要组成部分,它实际上是研究理化、生物等环境因素以及饮食习惯等对遗传因素的作用,并由这一作用引起DNA序列以外的遗传物质改变.鼻咽癌是我国南方常见恶性肿瘤,具有明显的家族聚集倾向,存在基因组不稳定性,易受理化、生物等环境因素的影响,是多基因遗传性肿瘤.鼻咽癌这种独特病因体系提示:鼻咽癌是研究肿瘤表观遗传修饰的最佳模型之一.主要从DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构和非编码RNA的调控4方面对鼻咽癌表观遗传学研究进展进行综述并针对性地提出了一些新的建议,目的是为进一步探究鼻咽癌表观遗传学发病机制,更好地全面理解鼻咽癌的病因发病机制网络体系,寻找鼻咽癌高危易感人群的筛查、早期诊断、治疗、预后判断的表观遗传修饰分子标志物开辟新的前景.     

长链非编码RNA相关表观遗传修饰在癌症中的进展*

长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度大于200 nt的RNA分子,编码蛋白质的功能有限,但其功能多样且复杂。已有研究报道lncRNA与肿瘤的发展进程密切相关,lncRNA可以通过不同方式参与细胞内生物学进程的调控,是潜在的癌症调节因子,其中,调节表观遗传修饰水平是其影响癌症进程的主要手段;癌症发病过程中细胞内存在着不同程度的表观遗传修饰,其主要为包括甲基化、乙酰化、磷酸化、糖基化、泛素化等修饰方式在内的DNA修饰、RNA修饰以及蛋白质的翻译后修饰,在癌症的不同阶段其修饰的异常程度不同,从而影响肿瘤发生的生物学进程。研究表明,lncRNA可以通过自身修饰或参与其他生物大分子的表观遗传修饰进程参与癌症的发生发展。因此,回顾了lncRNA所参与的表观遗传修饰形式和lncRNA在表观遗传修饰方面所起到的作用,并概述了lncRNA通过影响表观遗传修饰水平从而调控癌症进程的方法。旨在总结癌症细胞内表观遗传修饰方面所涉及lncRNA的研究进展,为癌症诊断和治疗提供潜在的靶标和生物学标志物。     

DNA甲基化对子宫内膜异位症（EMs）的作用及其调控机制

表观遗传通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、以及microRNA等调控方式来实现对基因表达、DNA复制和基因组稳定性的控制。DNA甲基化是目前研究的最为广泛的表观遗传修饰方式之一,可调控真核生物的基因表达。DNA甲基化在哺乳动物发育、肿瘤发生发展及人类其他疾病中均发挥着至关重要的作用。DNA甲基化状态的改变已被视为人类肿瘤细胞的生物标志之一。EMs虽是一种良性妇科疾病,但伴有细胞增殖、侵袭性及远处种植转移等肿瘤的特点。最新研究发现,DNA甲基化可能与子宫内膜异位症（EMs）的发生存在密切的关系并认为EMs从根本上是一种表观遗传学疾病。由于表观遗传修饰都是可逆的过程,这就为EMs的治疗提供了一种新的途径。本文就DNA甲基化在EMs中的发生发展中的作用及其调控的分子机制,以及在诊断治疗中作用的最新研究进展做一综述。     

DNA甲基化对子宫内膜异位症(EMs)的作用及其调控机制

表观遗传通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、以及microRNA等调控方式来实现对基因表达、DNA复制和基因组稳定性的控制。DNA甲基化是目前研究的最为广泛的表观遗传修饰方式之一,可调控真核生物的基因表达。DNA甲基化在哺乳动物发育、肿瘤发生发展及人类其他疾病中均发挥着至关重要的作用。DNA甲基化状态的改变已被视为人类肿瘤细胞的生物标志之一。EMs虽是一种良性妇科疾病,但伴有细胞增殖、侵袭性及远处种植转移等肿瘤的特点。最新研究发现,DNA甲基化可能与子宫内膜异位症(EMs)的发生存在密切的关系并认为EMs从根本上是一种表观遗传学疾病。由于表观遗传修饰都是可逆的过程,这就为EMs的治疗提供了一种新的途径。本文就DNA甲基化在EMs中的发生发展中的作用及其调控的分子机制,以及在诊断治疗中作用的最新研究进展做一综述。     

表观遗传学及现代表观遗传生物医药技术的发展北大核心CSCD

表观遗传学和基于表观遗传机制的生物医药技术的研究已经成为后基因组时代生命科学技术领域的重要组成部分。围绕肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病及中老年神经退行性疾病等过程中DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及非编码RNA等表观遗传学改变的深入研究,不仅有利于理解相关疾病的分子病理机制,而且,更有助于探寻基于表观遗传机制的有效治疗手段。在阐释表观遗传学修饰机制的基础上,对疾病过程中异常的表观遗传学修饰及相关生物医药技术的研究现状进行了归纳总结。     

表观遗传学及现代表观遗传生物医药技术的发展

表观遗传学和基于表观遗传机制的生物医药技术的研究已经成为后基因组时代生命科学技术领域的重要组成部分。围绕肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病及中老年神经退行性疾病等过程中DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及非编码RNA等表观遗传学改变的深入研究,不仅有利于理解相关疾病的分子病理机制,而且,更有助于探寻基于表观遗传机制的有效治疗手段。在阐释表观遗传学修饰机制的基础上,对疾病过程中异常的表观遗传学修饰及相关生物医药技术的研究现状进行了归纳总结。     

DNA甲基化在肝癌中的研究进展

DNA甲基化是甲基选择性添加到胞嘧啶上形成5-甲基胞嘧啶的过程,作为表观遗传修饰的重要方式,可以在不改变DNA序列的情况下调控基因的表达。肿瘤抑制基因的表观遗传沉默是导致人类癌症发生、发展的主要事件。肝癌是严重威胁人类生命健康的恶性肿瘤,其发展是一个从慢性肝炎、肝硬化、原发性肝癌到转移性肝癌的多步骤过程。表观遗传调控的分子机制与肝癌密切相关。除了传统的血清学标志物和影像学检查,一些高灵敏度和特异性的肿瘤标志基因甲基化检测在恶性肿瘤的早期诊断、治疗监测及预后评估方面具有很好的潜力。因此,该文对可能用于肝癌高危人群早期筛查和风险评估的异常DNA甲基化相关的生物标志物进行综述。     

表观遗传修饰与肿瘤

肿瘤的形成受遗传学修饰和表观遗传修饰的影响。长期以来人们一直认为基因突变参与肿瘤的形成,近年来越来越多的证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。表观遗传调控可以影响基因转录活性而不涉及DNA序列的改变。本文介绍了肿瘤发生发展过程中出现的表观遗传修饰异常,以及通过干预表观遗传修饰治疗肿瘤的应用前景。     

Targeting epigenetic modifications as a potential therapeutic option for diabetic retinopathy

Diabetic retinopathy (DR) is the leading cause of visual impairment in adults of working age (20–65 years) in developed countries. The metabolic memory phenomena (persistent effect of a glycemic insult even after retrieved) associated with it has increased the risk of developing the complication even after the termination of the glycemic insult. Hence, the need for finding early diagnosis and treatment options has been of great concern. Epigenetic modifications which generally occur during the beginning stages of the disease are responsible for the metabolic memory effect. Therefore, the therapy based on the reversal of the associated epigenetic mechanism can bring new insight in the area of early diagnosis and treatment mechanism. This review discusses the diabetic retinopathy, its pathogenesis, current treatment options, need of finding novel treatment options, and different epigenetic alterations associated with DR. However, the main focus is emphasized on various epigenetic modifications particularly DNA methylation which are responsible for the initiation and progression of diabetic retinopathy and the use of different epigenetic inhibitors as a novel therapeutic option for DR.     

Role of histone modification and DNA methylation in signaling pathways involved in diabetic retinopathy

Retinopathy, characterized by an alteration of the retinal microvasculature, is a common complication of diabetes mellitus. These changes can cause increased permeability and alter endothelial cell proliferation, edema, and abnormal neovascularization and eventually result in blindness. The pathogenesis of diabetic retinopathy (DR) is complicated, involving many factors/mediators such as genetic susceptibility, microRNAs, and cytokines. One of the factors involved in DR pathogenesis is epigenetic changes that can have a key role in the regulation of gene expression; these include microRNAs, histone modifications, and methylation of DNA. The main epigenetic modifications are DNA methylation and posttranslational modifications of the histones. Generally, the studies on epigenetics can provide new opportunities to investigate the molecular basis of diseases with complicated pathogenesis, including DR, and provide essential insights into the potential design of strategies for its treatment. The aim of this study is an investigation of DR pathogenesis and epigenetic modifications that involve in DR development.     

5-羟甲基胞嘧啶及其TET氧合酶在神经系统发育和相关疾病中的研究进展

神经系统的正常发育是多种因素相互协调作用的结果,一旦特定因素失衡将引起相关疾病的发生。近年来不断有研究发现,DNA去甲基化过程的一类中间产物5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine, 5hmC)作为一种新的表观遗传标记,在神经系统中高水平分布,并参与认知、记忆等重要的神经功能。5hmC的形成由氧合酶家族分子(ten-eleven translocation protein, TET)催化,在多种神经系统相关疾病中,5hmC水平和TETs分子的表达都发生改变,提示TET-5hmC表观遗传机制在复杂的神经系统发生发展过程中发挥了重要的调控作用。此外,作为基因表达调控的DNA标记物,5hmC的基因定位与基因表达水平的关系也是重要的研究方向。本文就近年来5hmC和TET家族蛋白分子在神经系统发育和相关疾病方面的重要研究发现进行了综述总结,希望为相关领域研究人员深入开展研究提供重要的思路,并为相关疾病设计治疗策略提供理论支持。     

Potential applications of DNA methylation testing technology in female tumors and screening methods

DNA methylation is a common epigenetic modification, and the current commonly used methods for DNA methylation detection include methylation-specific PCR, methylation-sensitive restriction endonuclease-PCR, and methylation-specific sequencing. DNA methylation plays an important role in genomic and epigenomic studies, and combining DNA methylation with other epigenetic modifications, such as histone modifications, may lead to better DNA methylation. DNA methylation also plays an important role in the development of disease, and analyzing changes in individual DNA methylation patterns can provide individualized diagnostic and therapeutic solutions. Liquid biopsy techniques are also increasingly well established in clinical practice and may provide new methods for early cancer screening. It is important to find new screening methods that are easy to perform, minimally invasive, patient-friendly, and affordable. DNA methylation mechanisms are thought to have an important role in cancer and have potential applications in the diagnosis and treatment of female tumors. This review discussed early detection targets and screening methods for common female tumors such as breast, ovarian, and cervical cancers and discussed advances in the study of DNA methylation in these tumors. Although existing screening, diagnostic, and treatment modalities exist, the high morbidity and mortality rates of these tumors remain challenging.     

精子表观遗传修饰及其在胚胎发育过程中的潜在作用

精子发生(Spermatogenesis) 是一高度复杂的过程, 包括有丝分裂、减数分裂和精子形成。精母细胞经过独特而广泛的染色质与表观遗传修饰重塑之后, 最终分化产生了具有特定表观遗传修饰的精子。最近研究表明, 成熟精子中的表观遗传修饰在发育的胚胎中发挥了重要作用, 其表观遗传模式的改变会导致某些疾病风险提高, 如受精失败、胚胎发生机能障碍、早产、出生体重低、先天畸形、新生儿死亡以及其他在辅助生殖技术后代中发现的发生频率较高的妊娠相关并发症。文章通过评价成熟精子中DNA甲基化、保留组蛋白修饰、RNAs和精蛋白等表观遗传修饰的重要意义及其在胚胎发育过程中的潜在作用, 阐述了成熟精子中改变的表观遗传修饰与相关疾病之间的关系, 为不育症的防治、精子表观遗传质量评价以及降低辅助生殖技术后代表观遗传疾病风险等提供基础资料。     

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与先天性心脏病研究进展

组蛋白修饰是表观遗传调控的一个重要组成部分, 它通过改变染色质的结构以及与其他调控蛋白相互作用, 调节真核基因的表达。组蛋白修饰异常可能导致多种疾病的发生, 同时, 组蛋白修饰的可逆性为疾病的治疗提供了新的思路。文章主要对组蛋白赖氨酸甲基化修饰与先天性心脏病发生的有关机制进行了综述, 以期能够为从事该领域研究的科研人员提供有价值的参考。     

足细胞发育异常及相关肾脏疾病研究进展

足细胞是肾小球滤过屏障的重要组成部分,其数量减少或功能障碍将导致肾小球滤过功能损伤和相关肾脏疾病的发生。足细胞为不可再生性细胞,其数量和功能在一定程度上取决于其正常发育。已发表的文献和本实验室的研究工作表明,遗传或不良宫内环境等原因所致的足细胞发育不良,可能导致成年后肾小球滤过功能障碍,并成为某些胎源性肾脏疾病发生或易感的病因之一,而表观遗传学机制可能参与介导足细胞发育过程中某些关键基因的表达异常。本文对足细胞结构功能和正常发育、足细胞发育异常的病因和机制、以及足细胞发育异常所致的肾脏疾病等几方面进行综述,以期对发育源性足细胞相关肾脏疾病的诊断与治疗提供借鉴与参考。     

Chromatin dynamics in kidney development and function

Epigenetic mechanisms are fundamental key features of developing cells connecting developmental regulatory factors to chromatin modification. Changes in the environment during renal development can have long-lasting effects on the permanent tissue structure and the level of expression of important functional genes. These changes are believed to contribute to kidney disease occurrence and progression. Although the mechanisms of early patterning and cell fate have been well described for renal development, little is known about associated epigenetic modifications and their impact on how genes interact to specify the renal epithelial cells of nephrons and how this specification is relevant to maintaining normal renal function. A better understanding of the renal cell-specific epigenetic modifications and the interaction of different cell types to form this highly complex organ will not only help to better understand developmental defects and early loss of kidney function in children, but also help to understand and improve chronic disease progression, cell regeneration and renal aging.     

DNA甲基化模式及其在癌症中的作用

随着对癌症研究的不断深入,表观遗传调控在癌症发生发展中的作用也越来越受到人们的关注。DNA基化作为一种重要的表观遗传修饰机制,在基因表达调控中起着十分重要的作用。该文对DNA基化模式及其在癌症中的作用作了综述,并对DNA甲基化作为癌症早期诊断的生物标记以及癌症表观治疗的新策略作了总结和展望。