免疫系统和表观遗传学调控:一个新的前沿领域

表观遗传学(epigenetics)研究转录前基因在染色质水平的结构修饰对基因功能的影响，这种修饰可通过细胞分裂和增值周期进行传递。表观遗传学已成为生命科学中普遍关注的前沿，在功能基因组时代尤其如此。免疫系统被认为是一个解析表观遗传学调控机制的良好模型，而且免疫细胞的分化及     

长链非编码RNA在表观遗传学中的研究进展

表观遗传学是基于遗传学基础之上发展起来的生物学分支,研究发现人类很多疾病与表观遗传调控相关,其主要机制包括:染色质重塑、组蛋白修饰,基因组印记及非编码RNA(ncRNA)调控.而长链非编码RNA(lncRNA)是非编码RNA中的一类,不仅可以通过与靶基因直接结合调控靶基因的转录,还能募集调控因子,参与基因的沉默,在表观遗传调控中起着重要作用.     

肿瘤DNA异常甲基化与组蛋白修饰

基因启动子区域异常甲基化是肿瘤抑制基因失活的一个关键机制 ,与肿瘤每一步形成有关的基因也能靠这种机制失活。DNA甲基化抑制剂如 5氮杂脱氧胞苷 (5AZA)能逆转这种表观遗传学事件 ,说明可以用它治疗肿瘤。染色质的结构对基因表达调控也起重要作用 ,组蛋白中包含低乙酰化赖氨酸的染色质有一个紧密的结构 ,对转录起抑制作用。组蛋白去乙酰化酶 (HDAC)抑制剂能够使染色质结构开放 ,激活抑制肿瘤生长的某些基因 ,这些组蛋白去乙酰化抑制剂也可用于肿瘤治疗。DNA甲基化与组蛋白去乙酰化的联合作用可以用于沉寂基因转录 ,具体分子机理牵涉到甲基化CpG岛结合蛋白吸附到甲基化启动子上 ,以及吸附组蛋白去乙酰化酶形成抑制转录的复合物 ,这两种表观遗传学修饰代表了用 5AZA和HDAC抑制剂治疗干预的靶位点 ,这两种试剂联合使用显示有重新激活肿瘤抑制基因和增强抗肿瘤细胞增殖的协同效果 ,应当作为表观遗传学治疗肿瘤的新方法加以研究。     

表遗传学与肿瘤

通常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异常在肿瘤的发生、发展过程中更为普遍,也更为重要。这种调控机制被称为表观遗传学（Epigenetics）,研究没有DNA序列变化的,可遗传的表达改变。例如基因启动子区CpG岛甲基化模式的异常与许多肿瘤的发生有着密切的关系。除了DNA甲基化调控形式外,表观遗传学还包括基因组印迹、染色质组蛋白修饰、隔离蛋白以及非编码RNA（包括microRNA）等DNA序列本身以外的各种调控方式。本文将就表观遗传学调控机制与肿瘤发生的关系作一简要综述。     

mRNA转录后调控异常在阿尔茨海默病发病机制中的研究进展

mRNA在转录合成之后,会经历剪接、出核、翻译或降解等转录后调控模式,这是确保蛋白质合成与功能发挥的重要前提,而脑内mRNA转录后调控异常是导致阿尔茨海默病(AD)发生的原因之一。本文介绍了AD发病过程中APP、MAPT等致病基因的转录后调控异常事件;同时基于表观转录修饰RNA N~6-甲基腺嘌呤甲基化(m~6A)对RNA代谢的调节作用、以及其上游调控因子在AD中的异常表现,提出m~6A介导的转录后调控异常可能是引起AD发病的重要机制之一。     

线粒体表观遗传调控与阿尔茨海默病的研究进展

正线粒体表观遗传调控(mitoepigenetic regulation)是指对线粒体基因组编码基因的表观遗传学修饰调控,可引起线粒体基因组编码基因表达的改变,致使线粒体功能异常,导致多种疾病的发生。近年研究表明,线粒体表观遗传调控与阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)发病机制密切相关。AD是一种中枢神经退行性疾病,典型神经病理变化是β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)沉淀形成老年斑和神经原纤维     

树突状细胞分化发育及功能的表观遗传学调控机制的研究进展

树突状细胞（DCs）是体内功能最强的专职抗原提呈细胞,具有摄取、加工、处理和呈递抗原以及激活初始T淋巴细胞的功能。近年来研究发现,DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、基因组印记以及非编码RNA等表观遗传学修饰能调控相关基因的表达,同时树突状细胞的分化发育及功能也受到表观遗传学调控。研究从DNA甲基化修饰、组蛋白修饰和非编码RNA,了解近年来很有必要树突状细胞的分化发育及功能的表观遗传学调控机制很有意义。     

疼痛的表观遗传学机制研究进展

<正>疼痛的定义是与实际或潜在组织损伤相关联的不愉快的感觉和情感体验[1],是人体第五大生命特征。一方面,疼痛可以作为一种警戒信号,提示机体可能发生组织损伤,继而引发机体一系列防御反应,是生命的重要保护功能;另一方面,若疼痛长期持续便对机体构成难以忍受的折磨,无论是躯体感觉还是精神状态,最终导致生活质量的下降。表观遗传学是不涉及DNA序列改变的基因表达和调控的可逆、可遗传性修饰,这种修饰可以改变基因活性,调控基因表达,影响个体发育和表型。其主要内容为DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等[2,3]。近些年来,关于疼痛发生发展和维持的机制研究越来越多,随着表观遗传学飞速发展,疼痛的表观遗传学机制研究也逐步深入,本文对疼痛的表观遗传学机制研究进展作一综述。     

表观遗传修饰调控胚胎干细胞定向分化的研究进展

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES)来源于囊胚内胚层细胞团,是一种能分化为各种组织细胞的全能细胞,它们具有自我复制并保持多向分化的潜能;基因分析显示[1],ES 细胞有强的转录活性,其分化时伴随着不同数目不同类型的转录因子变化,一些基因转录活性上调或下调会影响其它基因的表达,进而影响其增殖分化;近年来,ES 细胞的研究主要集中在表观遗传机制对其分化的调控上.     

表观遗传学与肺癌的研究进展

表观遗传学是分子生物学研究领域内的一个新的研究内容。表观遗传改变调控基因表达并不改变DNA的序列，但又能够通过细胞分裂在代与代之间传递。本文主要阐述了DNA甲基化、组蛋白的共价修饰以及RNA介导的基因沉默以及microRNA等表观遗传相关因素在生物体生长发育过程中对基因表达的重要调控作用以及表观遗传事件对肺癌发生的作用。     

基于网络成分分析的阿尔茨海默症靶基因动态表达研究

解析转录因子与靶基因之间相互调节的关系并构建转录调控网络,对研究阿尔茨海默症(AD)的致病机理、早期诊断及制药等具有重要意义。网络成分分析( NCA)是一种能够动态预测转录因子活性并表现其影响关系的方法。本研究利用转录因子对靶基因的调控作用,及基因在AD不同病程中表达的先验知识和生物数据,通过预处理AD基因表达数据,选择出10 个转录因子和85 个靶基因进行网络成分分析,并利用162 条调控关系构建AD基因调控网络,形成和展示了转录因子对靶基因的动态调控关系和作用。通过动态预测转录因子活性及构建网络图,发现转录因子在AD疾病的不同程度的活性有明显变化趋势,其调控的靶基因变化符合AD的病理特征。如靶基因NONO在转录因子ANAPC5的调控下,表达值由3 126 上升至4 508,而靶基因YWHAZ表达值由6 000 下降到接近于0。该研究为AD致病机理探寻、早期诊断和相应的分子生物学实验,提供了新的思路和依据。     

DNA甲基化及其调控与肿瘤

表观遗传学是调控肿瘤发生的重要机制之一,其最为常见的方式是甲基化。DNA甲基化通过调节基因的表达影响胚胎发育及肿瘤发生。癌基因启动子区的低甲基化导致其转录激活,抑癌基因启动子区的高甲基化导致其转录抑制,这两者是肿瘤形成的重要途径。     

FOXP3调控中的表观遗传学现象

FOXP3转录因子是维持调节性T细胞(Treg)免疫抑制功能的必要条件。研究发现FOXP3也可在抗原受体激活的非调节性T细胞表达,使其作为Treg的特异性标志受到质疑。实验证明Treg细胞的FOXP3基因座含有多个去甲基化区域,且似乎更有特异性。FOXP3基因表达和蛋白功能发挥随着组蛋白甲基化和乙酰化水平而改变。DNA甲基化转移酶抑制剂(DNMTi)或组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)可诱导具有免疫抑制功能的Treg产生。本文对FOXP3基因表达调控,蛋白修饰后调节其它基因表达过程中的表观遗传学现象及临床应用前景作一综述。     

辅助性T细胞分化发育的表观遗传学调控

CD4+初始T细胞分化发育成在机体免疫防御中发挥重要作用的辅助性T细胞(Th)亚群,此过程受控于由细胞因子和转录因子所组成的复杂涮控网络.表观遗传学通过程序性地使得祖细胞内特定基因的表达和关闭,从而调控核内转录因子作用的发挥,同时使细胞保留以应对环境信号改变而发生相应改变的潜能.     

表观遗传修饰与神经系统疾病或精神类疾病相关性的研究进展

表观遗传修饰主要通过DNA甲基化、组蛋白修饰和小型非编码RNA调控等之间繁杂的相互作用, 进而影响基因的转录和表达。表观遗传调控介导了遗传和环境因素的相互作用, 是大脑适应环境应激的主要机制, 其对神经发育、神经干细胞命运的决定和神经系统生理功能的发挥具有重要的调节作用。异常的表观遗传修饰与阿尔茨海默病、帕金森病、神经分裂症和抑郁症等神经系统疾病或精神类疾病的发生和发展有密切关系。本文综述了表观基因组学在神经科学中的重要性, 以及其与神经系统疾病或精神类疾病的重要关系。     

卵巢癌的表观遗传学调控机制及其应用进展

卵巢癌是死亡率最高的妇科恶性肿瘤，因早期症状不典型，隐匿性强，大部分患者确诊时已是晚期；另外，由于不同亚型卵巢癌的异质性非常高，导致临床治疗难度很大，预后差。随着基础研究的不断深入，对于癌症的探索从细胞水平逐渐深入到分子水平，卵巢癌的表观遗传学机制尤其受到了广泛关注。表观遗传是通过DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰、microRNA(miRNA)的互作以及RNA甲基化等方式对基因表达的动态调控。随着基础和临床研究的不断深入，表观遗传学调控被发现在卵巢癌的发病机制、诊断、治疗和预后评估等方面均具有重要意义。在本综述中，我们主要总结了DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA调控以及RNA甲基化在卵巢癌中的研究进展，并归纳了表观遗传标志物在卵巢癌诊断和治疗上的应用进展及前景。     

肺癌与慢性阻塞性肺病的表观遗传学

肺癌是严重影响人类健康的恶性肿瘤之一,影响肺癌发病的表观遗传学机制已成为近年来的研究热点.慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)不但是肺癌的常见合并症,而且可能是肺癌的独立风险因素.肺癌和COPD在表观遗传学水平的改变主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控等.探讨肺癌与COPD在表观遗传学水平的改变及其相互关系,可为肺癌及COPD的发病机制、疾病进展、疾病预后等提供更为广阔的视角,并为疾病的治疗开辟新的方向.     

组蛋白H3甲基化修饰与心脏发育的研究进展

正哺乳动物心脏发育需要干细胞的精确定位、增殖以及心肌祖细胞的分化等过程~([1]),这一系列过程涉及到多个心脏目的基因的精确编程调控。心脏基因组装于致密的染色质结构中,而染色质的基本单位核小体主要是由147 bp碱基对组成的线性DNA盘绕于组蛋白八聚体外侧构成~([2])。心脏目的基因的表达除了与基因序列相关外,还与心脏关键转录因子及基因组染色质结构修饰因子等表观遗传学途径密切相关。表观遗传学修饰是在基因序列不变的情     

辅助T细胞分化的表观遗传学调控

在抗原的刺激下,CD4^＋辅助性T细胞（Th细胞）可分化为不同的细胞亚群以对抗不同的外界环境。Th细胞的分化主要受细胞因子、细胞特异性转录因子等调控。近年来研究发现,DNA甲基化、组蛋白修饰以及染色质重塑等表观遗传学修饰能调控相关基因的表达,使Th细胞分化成稳定的亚群,发挥相应的功能。同时,这些表观遗传学修饰机制在赋予Th细胞亚群可遗传性、可塑性等方面也发挥着重要的作用。     

转录因子CTCF与表观遗传及疾病的关系

CTCF是普遍存在于真核生物中的多功能转录因子,通过其11锌指结构可与多种基因和蛋白质结合而广泛参与基因的表达调控,表现出各种生物学功能.CTCF参与染色质重塑和基因印迹等表观遗传调控并且起关键作用.CTCF参与的调控若发生异常将引起生长发育或神经功能异常等疾病.作者就近年来CTCF与表观遗传、疾病之间的关系作一介绍.