表观遗传学——耳聋研究的新视野

耳聋是一种常见的人类感觉系统缺陷,新生儿发病率可达1/1000～3/1000。耳蜗感觉神经上皮毛细胞的结构或功能异常可导致耳聋,遗传因素在其中起重要作用。虽然一些与遗传性耳聋相关的基因及染色体位点已经被定位或克隆,仍有很多耳聋的病因尚不清楚。人们发现,除了常见的热点基因突变(GJB2、SLC26A4、线粒体DNA C1494T和A1555G等)外,一些表观遗传学的改变也在耳聋的发生中起重要作用。例如,miR-96突变会导致人和小鼠的渐进性失聪,异常的CpG岛甲基化与一些耳聋综合征的发生有关等。文章着重对表观遗传学在耳聋领域的研究现状和进展进行了综述。     

上皮细胞转分化及其表观遗传学调控

上皮细胞转分化现象及其与疾病发生发展的关系,近年已成为细胞生物学、免疫学等多学科关注的聚焦点。转分化作为细胞分化发育的基本生物学现象,存在于机体诸多生理病理过程,也受表观遗传学的调控。相对于经典遗传学而言,表观遗传学作为一门新兴学科,其为生物体的基因表达调控及遗传现象提供了新的理论阐释。现知,DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA等均可导致上皮细胞基因发生表观遗传改变,与上皮细胞转分化的发生发展密切相关,并在该过程中发挥重要的调控作用。进一步阐明细胞转分化的分子基础及其表观遗传学调控机制,将有助于认识生命现象基本过程,并可为炎症性疾病、自身免疫病、器官纤维化,以及肿瘤发生与转移等机制的研究与防治,提供新的思路和应对策略。对上皮细胞转分化与表观遗传学调控关系作一简述。     

表观遗传学研究进展

表观遗传学是在基因组DNA序列不发生变化的条件下,基因表达发生的改变也是可以遗传的,导致可遗传的表现型变化。表观遗传学主要包括DNA甲基化作用、组蛋白修饰作用、染色质重塑、遗传印记、随机染色体(X)失活及RNA世界等。与表观遗传学相关的疾病主要有肿瘤、心血管病、精神病和自身免疫系统性病等。现就表观遗传学与疾病进行综述。     

表观遗传学及其研究方法

表观遗传学是一门重要的生命学科,主要包括DNA的甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA等内容,其中任何一方面的表观遗传学变化对生物体的生命过程都有重要的影响。近年来随着生命科学的快速发展,表观遗传学越来越受到人们的关注,各种先进科技的应用也使得表观遗传学实验技术得到快速的发展。本文对DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA的基本内容及实验方法进行了综述,并对不同的研究方法进行分析,有利于表观遗传学的深入研究。     

神经退行性疾病的表观遗传学

研究发现多种疾病的发生与表观遗传学相关.有证据显示表观遗传学信号在大脑中起着重要调节作用,在哺乳动物中枢神经系统中DNA甲基化动力学被发现是表观遗传学调节的主要组成,染色质修饰药物的快速发展显示出对神经系统中范围广泛的退行性功能紊乱出人意料的治疗作用,促进了人们对神经退行性疾病的表观遗传学机制研究.其中,研究得比较多的是DNA甲基化、组蛋白修饰及染色质重塑.这些研究为神经退行性疾病的治疗提供了潜在靶点,并为开发相关药物提供了线索.对疾病表观遗传学机制及药物的作用机制的进一步研究将为疾病治疗提供更多靶点,为神经退行性疾病提供确切的有效治疗途径,具有积极意义.     

肝癌表观遗传学研究进展

肝细胞癌是原发性肝癌的主要类型,也是恶性程度最高的肿瘤之一．目前人们对肝癌的发病机制并不十分清楚．研究表明,由遗传学和表观遗传学改变弓『起的原癌基因的活化和抑癌基因的灭活而引起细胞恶性改变是肿瘤发生的核心生物学过程．过去人们普遍认为遗传学上的基因突变是肿瘤发病机制中的关键事件,尤其是抑癌基因的体细胞突变与肿瘤的发生有着密切的关系．但是,近年来随着对肿瘤认识的深入,人们发现DNA序列以外的调控机制（即表观遗传学）异常在肿瘤的发生、发展过程中也起到非常重要的作用．表观遗传学机制包括：DNA甲基化修饰,组蛋白修饰,非编码RNAs（包括microRNA）,染色质重塑等．其中,DNA甲基化和microRNA与肝癌发生的关系是得到最为深入研究的表观遗传学机制．本文将结合本课题组的研究重点,综述DNA甲基化和microRNA在肝癌研究中的进展．     

表观遗传学与子宫内膜癌的研究进展

长期以来人们一直认为基因突变或缺失参与肿瘤的形成,近年来越来越多证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。DNA甲基化、组蛋白修饰及micro RNA表达调控等表观遗传机制是子宫内膜癌发生、发展的重要原因之一。表观遗传学的研究进展不仅有助于子宫内膜癌的早期诊断,对分子靶向治疗子宫内膜癌亦显示出良好的应用前景。     

表观遗传学与子宫内膜癌的研究进展

长期以来人们一直认为基因突变或缺失参与肿瘤的形成,近年来越来越多证据表明,表观遗传修饰在肿瘤进展中同样具有非常重要的作用。DNA甲基化、组蛋白修饰及microRNA表达调控等表观遗传机制是子宫内膜癌发生、发展的重要原因之一。表观遗传学的研究进展不仅有助于子宫内膜癌的早期诊断,对分子靶向治疗子宫内膜癌亦显示出良好的应用前景。     

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.     

原发性肝癌的表观遗传学及其治疗

肝癌是一种严重危害人类健康的恶性疾病,在全世界患癌人群中,肝癌的发生率排第五,死亡率排第二。原发性肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是最普遍的肝癌组织学亚型,属于异质性疾病,对其治疗涉及遗传学、基因组学、环境毒理学等多个领域。尽管许多分子靶向治疗药物如索拉菲尼等已经进入临床应用并证明有效,但细胞毒性等负效应不容忽视,目前迫切需要新的治疗靶点和药物高效并选择性的杀伤肝癌细胞。大量证据表明,肝脏肿瘤的发生和发展与表观遗传学密切相关,DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA表达的异常及表观遗传相关基因表达的异常都是HCC中显著的表观遗传异常现象。表观治疗药物可能会逆转异常基因的表达,从而使HCC的发生和发展得以控制。文章综述了HCC表观遗传学治疗方面的研究进展,展望了未来利用类似的疗法治疗肝癌的潜力。     

Hot topics in epigenetic mechanisms of aging: 2011

Aging is a complex process that results in compromised biological functions of the organism and increased susceptibility to disease and death. Although the molecular basis of aging is currently being investigated in many experimental contexts, there is no consensus theory to fully explain the aging process. Epigenetic factors, including DNA methylation, histone modifications, and microRNA expression, may play central roles in controlling changes in gene expression and genomic instability during aging. In this Hot Topic review, we first examine the mechanisms by which these epigenetic factors contribute to aging in diverse eukaryotic species including experimental models of yeasts, worms, and mammals. In a second section, we will emphasize in the mammalian epigenetic alterations and how they may affect human longevity by altering stem cell function and/or somatic cell decline. The field of aging epigenetics is ripe with potential, but is still in its infancy, as new layers of complexity are emerging in the epigenetic network. As an example, we are only beginning to understand the relevance of non-coding genome to organism aging or the existence of an epigenetic memory with transgenerational inheritance. Addressing these topics will be fundamental for exploiting epigenetics phenomena as markers of aging-related diseases or as therapeutic targets.     

German-Catalan workshop on epigenetics and cancer

In the First German-Catalan Workshop on Epigenetics and Cancer held in Heidelberg, Germany (June 17–19, 2013), cutting-edge laboratories (PEBC, IMPPC, DKFZ, and the Collaborative Research Centre Medical Epigenetics of Freiburg) discussed the latest breakthroughs in the field. The importance of DNA demethylation, non-coding and imprinted genes, metabolic stress, and cell transdifferentiation processes in cancer and non-cancer diseases were addressed in several lectures in a very participative and dynamic atmosphere.

The meeting brought together leading figures in the field of cancer epigenetics to present their research work from the last five years. Experts in different areas of oncology described important advances in colorectal, lung, neuroblastoma, leukemia, and lymphoma cancers. The workshop also provided an interesting forum for pediatrics, and focused on the need to improve the treatment of childhood tumors in order to avoid, as far as possible, brain damage and disruption of activity in areas of high plasticity. From the beginning, the relevance of “omics” and the advances in genome-wide analysis platforms, which allow cancer to be studied in a more comprehensive and inclusive way, was very clear. Modern “omics” offer the possibility of identifying metastases of uncertain origin and establishing epigenetic signatures linked to a specific cluster of patients with a particular prognosis. In this context, invited speakers described novel tumor-associated histone variants and DNA-specific methylation, highlighting their close connection with other processes such as cell-lineage commitment and stemness.     

表观遗传学: 生物细胞非编码RNA调控的研究进展

表观遗传学是研究基因表达发生了可遗传的改变, 而DNA序列不发生改变的一门生物学分支, 对细胞的生长分化及肿瘤的发生发展至关重要。表观遗传学的主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰及新近发现的非编码RNA。非编码RNA 是指不能翻译为蛋白的功能性RNA分子, 其中常见的具调控作用的非编码RNA包括小干涉RNA、miRNA、piRNA 以及长链非编码RNA。近年来大量研究表明非编码RNA在表观遗传学的调控中扮演了越来越重要的角色。文章综述了近年来生物细胞非编码RNA调控的表观遗传学研究进展, 以有助于理解哺乳动物细胞中非编码RNA及其调控机制和功能。     

Epigenetic biomarkers in colorectal cancer: premises and prospects

Context: Colorectal cancer is one of the most common cancers worldwide. Epigenetic alterations play an important role in the pathogenesis of the colorectal cancer.

Objective: This review has focused on the most recent investigations, which has suggested potential epigenetic biomarkers in colorectal cancer.

Methods: Evidences were achieved by searching online medical databases including Google scholar, Pubmed, Scopus and Science Direct.

Results: Extensive studies have indicated that aberrant epigenetic modifications could serve as potential biomarkers for diagnosis, prognosis and prediction of colorectal cancer.

Conclusion: Advances in aberrant epigenetic modifications can open new avenues for exploration of reliable and robust biomarkers to improve the management of CRC patients.