组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)与肿瘤

引言 组蛋白是真核生物核染色体的重要构成成分,组蛋白的乙酰化和去乙酰化是基因表达过程中重要的调控方式,是转录过程中的关键修饰.研究表明组蛋白乙酰化和去乙酰化与肿瘤的发生和发展有密切的关系.组蛋白脱乙酰化酶(HDAC6)通过去除组蛋白的乙酰基和其他转录调控参与肿瘤发生和进展.组蛋白乙酰化状态取决于组蛋白乙酰基转移酶(HATs)与组蛋白去乙酰化酶(HDACs)之间的活性竞争.HDAC异常结合到特定的启动子区从而抑制正常功能基因的转录可能是恶性肿瘤发生的机制之一.     

组蛋白乙酰化/去乙酰化与肺部疾病

组蛋白乙酰化修饰与基因的表达调控相关,参与了各种肺部疾病的病变过程。组蛋白乙酰化和去乙酰化由一对功能相互拮抗的蛋白酶——组蛋白乙酰基转移酶和组蛋白去乙酰化酶负责。二者之间的动态平衡在特定条件下被破坏,会导致基因转录的失调,引起基因表达的异常。     

组蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶在细胞增生分化和肿瘤发生中的作用

真核细胞组蛋白N端赖氨酸残基的乙酰化与基因的转录激活有关。多种具有组蛋白乙酰化酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性的调节因子,通过对组蛋白乙酰化过程的调节,在基因表达调控中发挥着重要作用。HAT和HDAC的异常与肿瘤发生有密切的关系。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在肾脏疾病中的研究进展

组蛋白去乙酰化酶(HDAC)可以诱导组蛋白和非组蛋白去乙酰化,在基因表达的表观遗传调节方面发挥重要作用.越来越多的证据表明HDAC参与各种肾脏疾病的发生、发展,强调抑制其活性可作为肾脏疾病的一种重要治疗策略.该文综述了组蛋白去乙酰化酶抑制剂在肾小管间质纤维化、糖尿病肾病、多囊肾病、急性肾损伤和狼疮性肾炎等肾脏疾病中的作...     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂对缺血缺氧性脑损伤后神经保护的研究进展

 组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)是一类调控组蛋白乙酰化水平的关键酶,能催化组蛋白(histone)脱乙酰基,引起相应基因表达下降。目前大量研究表明,HDAC抑制剂(HDAC inhibitor,HDACI)可以抑制 HDAC 的催化活性,改变染色体结构,从而激活并启动基因转录,纠正中枢神经病理条件下的染色体从“封闭”转变成“开放”状态,最终起到神经保护的作用,如抑制神经元凋亡,促进少突胶质细胞增生、调控小胶质细胞/巨噬细胞的极化、减轻炎性反应、促进神经血管再生及减弱细胞兴奋性毒性等。本文就 HDACI 对缺血缺氧性脑损伤发挥的神经保护功能作一详细阐述。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在多发性骨髓瘤治疗中的研究进展

组蛋白去乙酰化是基因表达的一种重要的表观遗传学调控方式。组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过调节组蛋白和其他蛋白的乙酰化/去乙酰化状态,影响基因的表达和细胞功能。多发性骨髓瘤发生和发展过程中存在表观遗传学调节异常,组蛋白去乙酰化酶抑制剂对多发性骨髓瘤的治疗有显著效果,但是其作用的分子生物学机制尚不清楚。本文对组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗多发性骨髓瘤的作用机制及其临床应用作一综述。     

组蛋白去乙酰化酶Sirt1与心血管系统疾病

表观遗传修饰的作用机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑等。组蛋白修饰主要以共价键形式发生,包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等,从而对染色质结构以及转录过程产生影响。组蛋白甲基化修饰可使染色质结构发生变化,亦可通过其它转录因子调控基因的表达。     

PHI对前列腺癌PC3细胞组蛋白甲基化及乙酰化的调控

目的 探讨异硫氰酸苯己酯(PHI)诱导前列腺癌PC3细胞凋亡的分子机制.方法 采用MTT方法观察PHI对PC3细胞的生长抑制情况;TUNEL方法检测PHI对PC3细胞凋亡的影响;用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测凋亡相关蛋白Bcl-2、Caspase-9、Caspase-3、Mcl-1、Cyt-C、XIAP及组蛋白乙酰化H3、H4,组蛋白甲基化H3K9、H3K4水平的变化.结果 ①PHI能抑制PC3细胞增殖,IC50为20 μmol/L;②PHI通过下调PC3细胞Bcl-2,Caspase-9、Caspase-3、Mcl-1、Cyt-C、XIAP表达,诱导PC3细胞凋亡;③PHI使PC3细胞组蛋白乙酰化H3、H4表达增加,组蛋白甲基化H3K4水平增高,H3K9水平降低.结论 PHI可使组蛋白H3、H4高乙酰化,并调控组蛋白H3K4、H3K9甲基化水平,从而抑制PC3细胞的增殖,诱导其凋亡.PHI是一种潜在抗前列腺癌的新药.     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在脓毒症及急性肺损伤中的作用研究进展

组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HADCIs)具有干扰组蛋白去乙酰化酶的功能,可通过提高细胞内组蛋白的乙酰化程度,调控基因转录,在恶性肿瘤的治疗中发挥重要作用。在脓毒症及其相关肺损伤中,HDACIs可发挥抑制炎症反应以及组织器官保护等多重作用,组蛋白乙酰化调控可能成为有价值的脓毒症治疗靶点,其机制包括抑制Toll样受体4-髓样细胞分化因子88-核因子κB/促分裂原活化的蛋白激酶信号通道,下调炎症相关因子释放;通过调控微RNA转录水平抑制炎症相关基因表达;抑制肺泡上皮细胞凋亡等。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂抗肿瘤机制的研究

机体细胞维持正常功能的前提是基因有序的转录调控,如果基因转录调控功能紊乱,细胞可能发生癌变。组蛋白乙酰化、去乙酰化修饰作为基因转录调控的关键机制之一,与肿瘤的发生、发展关系密切。真核细胞内组蛋白乙酰化酶（histone acetyltransferase,HAT）和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase,     

Sirtuin家族成员及其生物学特性

组蛋白的乙酰化/去乙酰化修饰在基因表达调控中起重要作用.参与去乙酰化的酶除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶(HDAC)外,还有Ⅲ类HDAC,即Sir2相关酶类(Sir2-related enzymes,Sirtuin),它是一类依赖NAD的去乙酰化酶,共有7个成员(SIRT1～SIRT7).哺乳动物Sirtuin可与...     

姜黄素和TSA对胃癌c-myc表达影响

目的了解姜黄素和TSA对胃癌c—myc基因表达影响,探讨组蛋白乙酰化／去乙酰化的动态平衡在胃癌基因表达和调控中的意义。方法进行胃癌细胞株SGC-7901和MGC803培养,然后加入不同浓度的组蛋白乙酰化酶抑制剂姜黄素和组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA分别进行干预,RT—PCR检测c—myc的mRNA的表达。结果通过RT—PCR的检测我们发现随着姜黄素的浓度增加及TSA浓度的减小c—myc的表达受到抑制（P〈0．01）。结论姜黄素与TSA对c—myc表达影响作用是相反的。     

5-氮-2'-脱氧胞苷及曲古抑菌素A对HT29人结肠癌细胞株ING1b基因启动子区域甲基化、组蛋白乙酰化及ING1bmRNA表达的影响

目的　探讨DNA5'CpG岛去甲基化和组蛋白去乙酰化对HT29人结肠癌细胞株ING1b基因启动子区域甲基化、组蛋白乙酰化及其mRNA表达的影响。方法　应用特异性DNA甲基转移酶（DNMTs）抑制剂5-氮-2'-脱氧胞苷（5-Aza-2'-dc,以下简称Aza）及组蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制剂曲古抑菌素A（TSA）作用人结肠癌细胞株HT29后,用甲基化特异性PCR(MSP)检测该ING1b基因核心启动子区域CpG岛甲基化情况,用染色质免疫沉淀(ChIP)检测其乙酰化组蛋白绑定的DNA情况,并用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测ING1bmRNA表达。结果　HT29人结肠癌细胞株ING1b基因核心启动子区域存在CpG岛半甲基化,且乙酰化水平低,mRNA表达水平低。经Aza及TSA干预后,ING1b基因核心启动子区域CpG岛转为非甲基化,其乙酰化水平增加,ING1bmRNA表达亦比对照组高。结论　HT29人结肠癌细胞株ING1b基因5端核心启动子甲基化及乙酰化可能是导致该基因表达沉默的主要原因,Aza逆转HT29人结肠癌细胞株ING1b基因异常甲基化,TSA能较好地提高其组蛋白乙酰化水平,并有效地激活因半甲基化所致ING1b基因沉默的再转录,诱导该基因表达,从而抑制肿瘤细胞生长。     

曲古菌素A调节NB4细胞组蛋白乙酰化和p21WAF1/CIP1表达

目的研究去乙酰化酶抑制剂曲古菌素A(trichostatinA，TSA)对人急性早幼粒细胞白血病细胞NB4组蛋白H3乙酰化水平的调节作用及对细胞周期素依赖性激酶抑制剂p21^WAF1/CIP1。表达的影响。方法应用300、150、75、37．5、18．75nmol／L浓度的TSA分别作用NB4细胞4、8、12、24、48h，提取细胞的总mRNA和总蛋白，采用RT-PCR技术检测p21^WAF1/CIP1表达情况，并用免疫印迹技术(Western blot)观察组蛋白H3的乙酰化水平变化及p21^WAF1/CIP1蛋白的表达水平。结果TSA对组蛋白H3乙酰化作用随时间改变而变化；在低浓度时就可引起组蛋白H3的乙酰化。TSA对p21^WAF1/CIP1 p21^WAF1/CIP1蛋白表达的影响呈时间和剂量依赖性。结论TSA能够明显上调NB4细胞组蛋白H3的乙酰化水平，促进细胞周期依赖性激酶抑制剂p21^WAF1/CIP1的表达。     

组蛋白修饰对破骨细胞和成骨细胞分化及功能的调节

组蛋白修饰作为表观遗传学机制之一,在染色质结构、核小体定位、基因表达调控等方面发挥着至关重要的作用。近些年研究发现,组蛋白修饰如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等修饰方式在破骨细胞及成骨细胞分化的过程中进行调控,并影响骨稳态。本文对组蛋白修饰在破骨细胞和成骨细胞分化及功能调节方面的研究进展进行综述。     

组蛋白乙酰化激活人脑胶质瘤中胶质细胞源性神经营养因子转录的机制研究

  目的  研究组蛋白乙酰化对人脑胶质瘤中胶质细胞源性神经营养因子基因(GDNF)的表达调控和具体机制。  方法  取正常人脑组织、低级别胶质瘤脑组织(LG-glioma)、高级别胶质瘤脑组织(HG-glioma)各6例。用组蛋白乙酰化酶抑制剂和组蛋白去乙酰化酶抑制处理人脑神经胶质瘤U251细胞。实时荧光定量PCR检测脑组织及细胞中的GDNF mRNA水平,染色质免疫共沉淀(ChIP)-PCR检测GDNF启动子区转录因子cAMP应答元件结合蛋白(CREB)结合位点的H3K9乙酰化水平,以及转录因子CREB与GDNF启动子区的结合能力,同时检测组蛋白乙酰化酶和脱乙酰化酶抑制剂对转录因子CREB结合能力和GDNF表达的影响。  结果  与正常脑组织和低级别脑胶质瘤组织比较,高级别胶质瘤组织的GDNF mRNA水平高(P < 0.01),GDNF启动子区的H3K9乙酰化水平增加(P < 0.01),且GDNF启动子上CREB结合区的乙酰化水平高于非CREB结合区的乙酰化水平(P < 0.01)。高级别胶质瘤组织中CREB与GDNF启动子区的结合能力高于正常脑组织和低级别脑胶质瘤组织(P < 0.05)。组蛋白乙酰化酶抑制剂处理U251细胞后,GDNF启动子上CREB结合区的乙酰化水平下降,CREB与GDNF启动子结合活性下调,并下调GDNF mRNA和蛋白水平,而组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有相反作用(P < 0.01)。  结论  组蛋白乙酰化通过促进转录因子CREB与GDNF基因启动子区的结合,从而促进胶质瘤中GDNF的高转录。     

MCF-7/Adr细胞mdr-1基因启动子甲基化和组蛋白乙酰化状态与多药耐药的关系

目的：分析MCF-7/Adr及MCF-7细胞mdr-1基因启动子甲基化和组蛋白乙酰化状态,初步探讨乳腺癌多药耐药的表观遗传机制。 方法：用甲基化敏感PCR技术检测两个细胞系mdr-1基因启动子甲基化状态。实时定量PCR技术检测DNA甲基转移酶（DNA methyltransferases,DNMTs) mRNA及组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases,HDACs) mRNA的表达。光密度值法检测组蛋白H3和H4乙酰化水平。 结果：MCF-7细胞mdr-1基因启动子呈现高甲基化,MCF-7/Adr细胞mdr-1基因启动子呈现低甲基化。与MCF-7细胞比较,MCF-7/Adr细胞DNMT1,DNMT3a及DNMT3b mRNA表达显著下降(P＜0.05)。MCF-7/Adr细胞组蛋白H3和H4乙酰化水平较MCF-7细胞明显升高(P＜0.01)。与MCF-7细胞比较,MCF-7/Adr细胞HDAC1,HDAC2,HDAC7及SIRT1 mRNA的表达显著下降(P＜0.01)。 结论：mdr-1基因启动子低甲基化、组蛋白H3和H4高乙酰化、DNMTs mRNA及HDACs mRNA低表达可能是介导MCF-7/Adr细胞MDR形成的重要表观遗传学因素。     

组蛋白乙酰化修饰对IEC-6恶性转化细胞细胞周期和p53、p21WAF1基因表达的调控

目的 分析和探讨IEC-6恶性转化细胞不同时期组蛋白乙酰化修饰对肿瘤发生相关基因表达的影响.方法 采用我们已建立的3个转化期(化学致癌剂MNNG和诱导剂PMA共同作用6、12、24次) 的IEC-6转化细胞进行培养,提取不同转化时期的IEC-6转化细胞的细胞核蛋白,采用免疫印迹检测H3乙酰化水平;并用ChIP及RT-PCR检测组蛋白H3乙酰化对p21WAF1表达的影响.结果 24次IEC-6恶性转化细胞组蛋白H3乙酰化水平高于6次IEC-6转化细胞,而组蛋白H3去乙酰化水平低于6次IEC-6转化细胞;同时发现p21WAF1的启动子区PCR产物减少.在6、12次IEC-6转化细胞中均有较弱的p53、p21WAF1表达;在24次IEC-6恶性转化细胞中仍可检测到较弱的p53表达,但p21WAF1表达缺如.结论 IEC-6恶性转化细胞过程中,组蛋白H3乙酰化水平增高,导致p21WAF1基因表达受抑,近而可能影响转化细胞的细胞周期.     

蛋白乙酰化与肺癌及肺纤维化

 蛋白质中赖氨酸ε氨基(Nε)乙酰化,是多肽侧链上氨基的乙酰化,由赖氨酸乙酰转移酶(KATs)催化。该过程是可逆的,去乙酰化是由组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)催化完成。Nε乙酰化(以下简称K乙酰化)是与磷酸化同等重要的蛋白质修饰,参与各种生理病理过程。蛋白乙酰化参与肿瘤、尤其是造血系统肿瘤的发生已有大量研究,最近,美国FDA批准HDACs抑制剂romidepsin (Istodax)和vorinostat (SAHA)用于临床治疗皮肤T细胞淋巴瘤。蛋白乙酰化与实体肿瘤和非肿瘤性疾病发生的关系可能会成为今后研究的热点,现将蛋白乙酰化在肺癌及肺纤维化发生机制及肺癌治疗中的作用作一概述。