铁稳态代谢表观遗传调控机制的研究进展

作     者：段玲艳 尹香菊 孟红恩 方学贤 闵军霞 王福俤 DUAN Lingyan;YIN Xiangju;MENG Hong'en;FANG Xuexian;MIN Junxia;WANG Fudi

作者机构：浙江大学医学院浙江杭州310058 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 

出 版 物：《浙江大学学报（医学版）》 (Journal of Zhejiang University(Medical Sciences))

年 卷 期：2020年第49卷第1期

页      面：58-70页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 10[医学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0507800) 国家自然科学基金(31930057,31530034,31570791) 

主　　题：铁/代谢 DNA甲基化 组蛋白类/蛋白质修饰 微RNA 表观遗传 综述 

摘      要：铁稳态在机体生长发育和健康维持中发挥重要作用,而机体铁稳态代谢受二价金属离子转运蛋白(DMT1)、转铁蛋白受体1(TFR1)、转铁蛋白受体2(TFR2)、铁外排蛋白(FPN)、铁调素(HAMP)、铁调素调节蛋白(HJV)、铁蛋白重链(Ferritin H)等关键基因精密调控。近年研究报道,DNA甲基化、组蛋白乙酰化和微RNA(miRNA)等表观遗传机制可发挥调控铁稳态的作用。其中,DNA甲基化可通过调控FPN、TFR2、HAMP、HJV和骨形态生成蛋白BMP家族成员6(BMP6)等铁代谢基因启动子区甲基化水平而影响这些基因的表达。此外,组蛋白脱乙酰酶(HDAC)能够通过抑制HAMP基因表达而调控铁代谢;而HDAC抑制剂可促进HAMP基因表达。多个miRNA可靶向DMT1、FPN、TFR1、TFR2和Ferritin H等基因,通过抑制这些铁代谢关键基因的表达而影响机体铁的吸收、转运、储存和利用过程。值得关注的是,表观遗传调控的一些关键酶,如DNA去甲基化酶TET2和组蛋白赖氨酸去甲基酶JmjC KDM需要铁离子才能发挥酶促活性。本文综述了DNA甲基化、组蛋白乙酰化和miRNA等表观遗传机制调控铁稳态代谢的国内外最新研究进展,并针对未来研究方向进行了讨论。