细胞自噬发生的表观遗传调节

细胞自噬是一种进化上保守的, 通过吞噬降解自身大分子物质或细胞器来维持细胞生存的活动。自噬与多种生命活动息息相关, 其功能的紊乱往往会导致肿瘤发生、神经退行性疾病、微生物感染等疾病。研究表明, 表观遗传修饰可以调控细胞自噬的发生, 并在细胞自噬的生物学功能调节过程中发挥重要作用, 但具体调控机制尚需进一步探究。文章综述了细胞自噬发生过程中存在的表观遗传效应, 包括组蛋白乙酰化对细胞自噬激活或抑制的负反馈调控, 通过DNA甲基化调节自噬相关基因活性来影响细胞自噬的发生, miRNA通过靶向调节自噬相关基因表达来影响组蛋白修饰, 从而调控细胞自噬的发生及作用过程等, 旨在为人们进一步研究细胞自噬发生过程中的表观遗传修饰及其机制提供信息依据。     

血管平滑肌细胞表型调节机制的研究进展

血管平滑肌细胞（VSMC）的增殖和迁移是动脉粥样硬化斑块形成、高血压和血管再狭窄的共同病理特征,而VSMC表型转化是VSMC增殖和迁移的基础,研究VSMC表型调节的分子机制,对上述疾病的防治具有重要意义。本文对VSMC表型转化的影响因素、信号转导途径和转录因子的研究进展作一综述。     

组蛋白甲基化的研究进展

组蛋白甲基化是细胞中一种普遍而重要的表观遗传修饰方式,由组蛋白甲基转移酶完成.对组蛋白甲基化修饰认识已有相当长的时间,但直到最近几年由于组蛋白甲基化修饰酶的发现才使人们逐渐认识到组蛋白甲基化修饰有广泛的生物学功能.本文拟从组蛋白甲基转移酶、组蛋白甲基化的功能以及组蛋白甲基化与DNA甲基化的关系等方面综述这一领域的研究进展.     

Apelin-13促进血管平滑肌细胞增殖、迁移和血管新生内膜增生

研究apelin-13对血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell, VSMC）增殖和迁移的影响及其作用机制.用免疫印迹分析检测apelin-13对VSMC增殖、迁移以及分化相关基因表达的影响,结果表明,apelin-13能以时间和浓度依赖的方式诱导VSMC增殖和迁移相关基因cyclin D1和MMP-2表达,促进细胞增殖和迁移;同时使VSMC分化标志基因SM22α和SM α-actin表达水平降低.而且,用鬼笔环肽对细胞骨架进行染色的结果显示,apelin-13可以促进VSMC从收缩表型向增殖表型转化.体内实验也表明,敲低apelin可抑制球囊损伤诱导的新生内膜形成,提示apelin-13在体内具有促进血管新生内膜形成的作用.总之,本文结果表明,apelin 13通过调节VSMC增殖、迁移以及分化基因表达,进而促进其从分化型向增殖型转化,并向内膜下迁移和增殖.     

EZH2在心脏与血管发育中的作用

Zeste基因增强子人类同源物2(enhancer of zeste homolog 2, EZH2)是多梳蛋白抑制复合物2(polycomb repressive complex 2, PRC2)的主要元件之一，利用组蛋白甲基化酶活性发挥经典作用，抑制靶基因的表达。此外，EZH2通过甲基化其他蛋白，作为蛋白支架分子募集转录相关分子介导转录激活，与lncRNA及miRNA相互作用等非经典途径调控各项生命活动，与干细胞分化和组织器官发育关系密切。EZH2及其功能相关分子在心脏发育、血管发生等过程中发挥着至关重要的作用。靶向敲除小鼠心脏Ezh2基因会影响心肌组织及内皮源性组织的正常发育，造成广泛性的心脏发育缺陷。EZH2参与调控正常组织和肿瘤组织的血管生成，维持新生血管完整性，并参与调控内皮间质化和内皮造血转化。本文探讨了EZH2在心脏和血管发生领域的影响效应、调控机制，及其与相关疾病的关系。     

组蛋白赖氨酸甲基化修饰与肿瘤

对组蛋白甲基化修饰认识已有相当长的时间,但直到最近几年由于组蛋白甲基化修饰酶的发现才使人们逐渐认识到组蛋白甲基化修饰有广泛的生物学功能,像异染色质形成、X染色体失活、转录调节、干细胞的维持和分化等,组蛋白甲基化修饰的改变与某些人类疾病和肿瘤也有一定关系。组蛋白修饰是可逆性的,这为某些疾病的治疗提供了新的可能。     

Notch信号通路在血管损伤修复中的作用

Notch信号通路是进化中高度保守的信号转导通路,其调控细胞增殖、分化和凋亡的功能涉及几乎所有组织和器官。血管损伤后,Notch信号通路分子表达改变,引起内皮细胞（endothelial cell,EC）和血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell,VSMC）表型改变,其增殖、迁移、抗凋亡等能力也随之变化,从而参与血管的损伤修复。Notch信号通路能够促进EC和VSMC增殖以及VSMC迁移至内膜,并提高其存活能力,凶此能够促进新生内膜的形成。     

组蛋白甲基转移酶的研究进展

组蛋白的甲基化修饰主要是由一类含有SET结构域的蛋白来执行的, 组蛋白甲基化修饰参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活和转录调控等多种主要生理功能, 组蛋白的修饰作用是表观遗传学研究的一个重要领域。组蛋白甲基化的异常与肿瘤发生等多种人类疾病相关, 可以特异性地激活或者抑制基因的转录活性。研究发现, 组蛋白甲基转移酶的作用对象不仅仅限于组蛋白, 某些非组蛋白也可以被组蛋白甲基转移酶甲基化, 这将为探明细胞内部基因转录、信号转导、甚至个体的发育和分化机制提供更广阔的空间。     

组蛋白去甲基化酶与肿瘤发生

组蛋白甲基化修饰是一个可逆的动态的调节过程。甲基化和/或去甲基化状态与表观遗传、转录调控和维持基因组完整性等密切相关。组蛋白甲基化状态异常会直接或间接影响各种生理和病理过程。已知组蛋白去甲基化酶包括赖氨酸特异性去甲基化酶（LSD）家族和含JmjC结构域的JMJD家族。研究发现,两者与肿瘤的发生均有着密切的关系。本文总结了组蛋白去甲基化酶在组蛋白甲基化修饰及肿瘤研究方面的最新进展,为组蛋白修饰的功能及肿瘤诊断、治疗、预后监测等研究提供新思路。在胃癌、乳腺癌、结肠癌等常见肿瘤中,组蛋白去甲基化酶可改变组蛋白的甲基化水平或者直接作用于癌基因,也可调节microRNA或转录因子等,促进或抑制肿瘤的发生发展与影响肿瘤的预后。     

组蛋白去甲基化酶在发育和再生医学的研究

表观遗传学调控在器官发育以及再生医学中是重要的研究内容,而组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传学调控机制之一并且成为近年来研究的热点内容。处于不同甲基化状态下的组蛋白,能影响多种分子对其的识别和结合,在转录起始、转录效率和转录后加工等多个层面调控相关基因的表达。而哺乳动物的器官发育与细胞重编程都与基因选择性表达密切相关,因此组蛋白甲基化状态在基因选择性表达中扮演着重要角色。本文概述了组蛋白去甲基化酶的分类以及组蛋白不同甲基化状态下对于基因的表达的调控,同时总结了组蛋白去甲基化酶在维持胚胎干细胞的多分化潜能和IPS细胞重编程效率方面的作用以及组蛋白去甲基化酶基因的缺失与相关器官发育的影响。最后探讨了组蛋白甲基化修饰酶在推动发育生物学与再生医学研究进展方面的潜能。     

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1与白血病的研究进展

表观遗传学是后基因组时代兴起的一门新学科,它使人们认识到包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑及非编码RNA调控在内的修饰也可以记载遗传信息;并且许多表观遗传改变是可逆的,对表观遗传修饰和调控的研究已成为生命科学的热点和发展前沿。2004年发现的赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(LSD1)是第一个真正意义上的组蛋白赖氨酸去甲基化酶,使人们认识到组蛋白甲基化是一个动态的过程,通过组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶的相互作用,动态地调控基因转录的激活和抑制等生物学过程。这重新定义了组蛋白甲基化,同时也为进一步深入研究组蛋白修饰提供了新的途径。我们在此简要介绍LSD1的结构与功能、LSD1与白血病的关系,LSD1在白血病的发生和发展中发挥重要作用,是一个潜在的治疗白血病的靶基因。     

组蛋白去甲基化酶研究进展

组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,2004年组蛋白去甲基化酶的发现使人们认识到组蛋白的甲基化也是一个可逆的修饰过程,并由此掀起了人们对组蛋白去甲基化研究的热潮。该文主要从近年来研究人员在组蛋白去甲基化酶的鉴定、组蛋白去甲基化酶的功能研究等方面取得的进展进行阐述,并就该方面的研究进行展望。     

甲基转移酶SET7/9介导的底物甲基化修饰及其生理病理学功能的研究进展

赖氨酸的甲基化修饰能够影响蛋白质的稳定性、基因表达、亚细胞定位或酶活性,该过程与多种生理病理现象密切相关。其中,包含SET结构域的组蛋白甲基转移酶7/9(SET domain containing 7/9,SET7/9)是最先被鉴定出来的甲基转移酶,SET7/9参与的组蛋白甲基化修饰是重要的表观遗传修饰方式之一,在多个生物过程如转录激活和抑制、复制及DNA损伤修复中都有重要的作用。SET7/9对非组蛋白的甲基化修饰,不仅影响基因表达、调控、遗传等生理机制,且对于肿瘤等重大疾病的诊断、防治和预后判断有重要意义。本文就甲基转移酶SET7/9通过对组蛋白及非组蛋白底物的甲基化修饰及其生理学功能予以综述。     

组蛋白甲基化研究进展

组蛋白甲基化是表观遗传修饰方式中的一种,参与异染色质形成、基因印记、X染色体失活和基因转录调控.组蛋白甲基化过程的异常参与多种肿瘤的发生.既往认为组蛋白甲基化是稳定的表观遗传标记,而组蛋白去甲基化酶的发现对这一观点提出了挑战,也为进一步深入研究组蛋白修饰提供新的途径.     

组蛋白甲基化及其与肿瘤间的关系

组蛋白甲基化修饰是表观遗传学的重要研究领域之一,主要可分为精氨酸甲基化和赖氨酸甲基化两种。越来越多的证据表明组蛋白甲基化功能异常与肿瘤的发生发展密切相关,而且这种甲基化修饰过程是可逆的。对组蛋白甲基化的进一步研究,不仅有助于深入了解基因表达、调控、遗传等生理机制,而且对于肿瘤等重大疾病的诊断、防治和预后判断有重要意义。本文对组蛋白甲基转移酶、去甲基化酶及其与肿瘤发生发展的关系予以综述。     

KDM4A的结构、功能及其在肿瘤中作用的研究进展

组蛋白甲基化是一种重要的表观遗传修饰,而赖氨酸特异性去甲基化酶4A(KDM4A,也称JMJD2A)能特异性催化组蛋白赖氨酸残基的去甲基化过程,从而调节染色质的结构和基因转录.近年来研究发现,KDM4A参与调控了细胞增殖、分化、发育、代谢等多种重要的生物学进程,其功能异常也和肿瘤等疾病的发生发展密切相关,成为未来肿瘤治疗...     

组蛋白甲基化与糖尿病心肌病

组蛋白甲基化是一种非常关键的翻译后修饰,在包括糖尿病心肌病在内的各种心脏病中发挥着重要作用。大量的证据显示,组蛋白甲基化修饰与高糖血症、胰岛素抵抗、脂质与晚期糖基化终末产物沉积、炎症免疫和氧化应激、内质网应激、自噬与细胞凋亡等密切相关,而这些病理因素在糖尿心肌病的发病进程中扮演着重要的角色。本文就组蛋白甲基化修饰与糖尿心肌病发病机制进行详细的探讨和阐述,以期从表观遗传学角度为糖尿病心肌病的治疗提供新的理论依据和靶点。     

外源E2F和CArG顺式元件对血管平滑肌细胞表型相关基因表达的影响

利用转录因子“诱骗”策略 ,阻断血管平滑肌细胞 (VSMC)表型特异基因和增殖相关基因的反式激活 ,揭示VSMC表型转化和增殖之间的关系 .电泳迁移率改变分析结果表明 ,相当于分化型VSMC特异表达基因共有顺式元件CArG和细胞增殖相关基因共有顺式元件E2F的双股寡核苷酸(ODNs)可分别与从分化型和去分化型VSMC中提取的核蛋白特异性结合 ,形成DNA 蛋白质复合物 .Northern杂交结果显示 ,导入VSMC中的CArGODN可使平滑肌α肌动蛋白 (α actin)表达活性降低 ,肌丝数量减少 ,明显抑制转染细胞的再分化过程 .去分化型VSMC被E2FODN转染后 ,增殖相关基因c myc表达受到抑制 ,细胞增殖速率减慢 ,去分化表型特征减弱 .结果提示 ,E2F和CArG调控元件分别对VSMC增殖和分化起重要调节作用 ,并证实VSMC表型转化与增殖是两个密切相关但不完全相同的细胞事件 .     

血管损伤的新靶点：平滑肌22 alpha

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)表型转化是血管损伤性疾病动脉粥样硬化、高血压和血管成形术后再狭窄等的共同病理生理过程.平滑肌22 alpha (smooth muscle 22 alpha, SM22α) 是一种VSMC分化标志物,其表达具有平滑肌组织特异性和细胞表型特异性. 该蛋白不仅作为一种肌动蛋白细胞骨架相关蛋白参与VSMC骨架组构和收缩调节,它还参与VSMC的增殖、炎症和氧化应激等进程. 本文就SM22α 的结构特征及其在VSMC血管损伤中的作用机制进行综述.     

精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化

精子发生(Spermatogenesis)这一高度复杂的独特分化过程包括精原细胞发育为精母细胞、单倍体精细胞的形成和精子成熟,并以阶段特异性和睾丸特异性基因的表达、有丝分裂和减数分裂以及组蛋白向鱼精蛋白的转变为特征。表观遗传修饰在减数分裂重组、联会复合物的形成、姊妹染色体的结合、减数分裂后精子的变态、基因表达阻遏和异染色质形成过程中发挥着重要作用。其中具有一定组成形式、起抑制作用和/或激活作用的组蛋白甲基化和乙酰化标记,不仅保证了正确的染色体配对和二价染色体的成功分离,并且精确调节减数分裂特异性基因的适时表达。精子发生过程中组蛋白甲基化和/或乙酰化错误会直接影响表观遗传修饰的建立和维持,导致生精细胞异常甚至引发不育。文章旨在对精子发生过程中组蛋白甲基化和乙酰化表观遗传修饰的动态变化及其相关酶的调节机制进行综述,为进一步研究精子发生的表观遗传调控,预防男性不育疾病的发生提供基础资料。