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表观遗传调控在脊柱韧带骨化中的作用研究进展

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中华骨科杂志 2022年第2期42卷 121-128页

作者：林甲亮向乾赵永昭姜帅李危石北京大学第三医院骨科脊柱疾病研究北京市重点实验室骨与关节精准医学教育部工程中心北京100191

脊柱韧带骨化以脊柱韧带组织内出现病理性骨组织为特征,好发于颈段和胸段,是造成椎管狭窄的重要病因。骨化块对脊髓或神经根的压迫可导致严重的神经功能障碍,给患者生活质量带来巨大影响。目前脊柱韧带骨化的具体病因及发病机制尚不明... 详细信息

脊柱韧带骨化以脊柱韧带组织内出现病理性骨组织为特征,好发于颈段和胸段,是造成椎管狭窄的重要病因。骨化块对脊髓或神经根的压迫可导致严重的神经功能障碍,给患者生活质量带来巨大影响。目前脊柱韧带骨化的具体病因及发病机制尚不明确。表观遗传调控在生物体内广泛存在,指在不改变基因组DNA序列的前提下使生物体出现具有可遗传的基因表达改变。作为调控生物多样性的重要形式,表观遗传调控已被证明在多种疾病的发生、发展中扮演重要角色。表观遗传调控有多种表现形式,目前已经发现DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控在脊柱韧带骨化中发挥作用。基因芯片等测序手段发现骨化与正常脊柱韧带的DNA甲基化谱与非编码RNA的表达都存在显著差异,这些差异可通过直接或间接的途径造成成骨相关靶基因的异常表达,进而影响脊柱韧带的骨化进程。此外,这些表观遗传调控机制之间存在交互作用,构成一个庞大且复杂的调控网络。因此,深入了解不同表观遗传调控机制及其之间的联系在脊柱韧带骨化的起始与进展阶段所起的作用,有望为脊柱韧带骨化相关性疾病的临床诊断与治疗提供有价值的参考。

关键词：脊柱韧带骨化表观遗传调控椎管狭窄神经功能障碍 DNA甲基化颈段神经根基因芯片

表观遗传调控:基于染色质环境的DNA双链断裂修复

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中国生物化学与分子生物学报 2019年第4期35卷 353-360页

作者：葛同石磊天津医科大学基础医学院免疫学系天津300070 天津医学表观遗传学协同创新中心天津市医学表观遗传学重点实验室天津医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系天津300070

DNA双链断裂(DNA double-strand breaks, DSBs)是威胁基因组完整性和细胞存活的最有害的DNA损伤类型。同源重组(homologous recombination,HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)是修复DNA双链断裂的两种主要途径。DSB修复涉及到损伤部位修复蛋白的募集和染色质结构的改变。在DNA双链断裂诱导下,染色质结构的动态变化在时间和空间上受到严格调控,进而对DNA双链断裂修复过程进行精细调节。特定的染色质修饰形成利于修复的染色质状态,有助于DNA双链断裂修复机器的招募、修复途径的选择和DNA损伤检查点的活化;其中修复途径的选择对于基因组稳定性至关重要。修复不当或失败可导致基因组不稳定性,甚至促进肿瘤的发生。本文综述了染色质结构和染色质修饰的动态变化在DSB修复中的重要作用。此外,文章还总结了在癌症治疗中靶向关键染色质调控因子在基因组稳定性维持、肿瘤发生发展以及潜在临床应用价值等方面的进展。

关键词： DNA双链断裂修复途径染色质修饰染色质结构表观遗传调控

表观遗传调控分子miR-218抗病毒感染的作用机制

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中国预防兽医学报 2021年第6期43卷 688-688页

作者： ZHANG LIN ZHANG LU PAN YU State Key Laboratory of Veterinary Biotechnology National Poultry Laboratory Animal Resource Center Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Laboratory Animal and Comparative Medicine Harbin Veterinary Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences Harbin China

Micro RNAs(miRNA)是一类内源性、长度约为22个碱基的非编码RNA,在基因转录后调控其编码蛋白的表达中发挥重要作用。MiRNAs最初从基因组转录为初级miRNAs,通过生物加工过程形成一系列中间体,最终加工为成熟的单链miRNAs。

关键词：抗病毒感染非编码RNA 转录后调控表观遗传调控 miRNAs 内源性

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中国仓鼠卵巢细胞表观遗传调控研究进展

生物工程学报 2023年第1期39卷 149-158页

作者：杨露露张淼张玺王小引王天云贾岩龙新乡医学院药学院河南新乡453003 河南省重组药物蛋白表达系统国际联合实验室河南新乡453003 新乡医学院基础医学院河南新乡453003

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞因其具有可悬浮培养及进行蛋白质糖基化等翻译后修饰等优势,在生物制药重组蛋白生产方面具有不可替代的重要作用。但转基因沉默、表观遗传修饰等影响基因表达调控,造成CHO细胞表达稳定性降... 详细信息

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞因其具有可悬浮培养及进行蛋白质糖基化等翻译后修饰等优势,在生物制药重组蛋白生产方面具有不可替代的重要作用。但转基因沉默、表观遗传修饰等影响基因表达调控,造成CHO细胞表达稳定性降低而导致重组蛋白产量下降。本文对CHO细胞中表观遗传修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA的作用研究,以及对基因表达调控的影响进行了综述。

关键词：中国仓鼠卵巢细胞表观遗传调控 DNA甲基化组蛋白修饰 microRNA(miRNA)

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表观遗传调控机制在犬肿瘤中的研究进展

中国畜牧兽医 2021年第11期48卷 4319-4326页

作者：任晓丽范玉营皇甫和平董青石冬梅刘云河南牧业经济学院动物医药学院郑州450046 东北农业大学动物医学学院哈尔滨150036

犬肿瘤性疾病是兽医临床上常发的一种疾病,其发病率较高,是造成世界范围内犬死亡的重要原因之一,由于其病理学分类、自发性、基因和信号通路等方面与人类肿瘤有相似之处,可作为人类肿瘤的研究模型。表观遗传是基于DNA序列没有发生改变... 详细信息

犬肿瘤性疾病是兽医临床上常发的一种疾病,其发病率较高,是造成世界范围内犬死亡的重要原因之一,由于其病理学分类、自发性、基因和信号通路等方面与人类肿瘤有相似之处,可作为人类肿瘤的研究模型。表观遗传是基于DNA序列没有发生改变的情况下所致基因功能和表达水平发生了可遗传的变化,主要通过基因转录或翻译过程的调控,影响其功能和特性。表观遗传改变主要包括DNA甲基化水平改变、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA调控等。DNA异常甲基化在犬的多种肿瘤中均有研究,包括犬白血病、淋巴瘤及黑色素瘤等,且犬与人类肿瘤的DNA异常甲基化模式相似。在肿瘤中组蛋白各种修饰酶表达失调,是抗肿瘤药物开发分子靶点研究的主要焦点,但目前在犬肿瘤中的研究较少。非编码RNA中microRNA与lncRNA是目前的研究热点,已有较多研究致力于开发针对非编码RNA的靶向研究药物,但目前在兽医领域应用较少。作者主要综述了犬肿瘤疾病的流行病学、DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等表观遗传学变化在犬肿瘤中的研究进展,揭示表观遗传异常与犬肿瘤发生发展的关系,以期为开发犬肿瘤性疾病诊断、靶向治疗及预后的特异性标志物提供参考依据。

关键词：犬肿瘤表观遗传调控 DNA甲基化

表观遗传调控在阿尔茨海默病相关认知功能障碍中的作用

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神经损伤与功能重建 2024年第5期19卷 285-290页

作者：曾伟罗佛全赣南医科大学第一临床医学院江西赣州341000 浙江省人民医院杭州医学院附属人民医院麻醉科杭州310014

认知功能障碍是常见的神经精神类病症,常见于中枢神经系统退行性疾病、严重创伤及手术后患者,机制复杂。表观遗传学是一种不同于遗传学的基因表达调控的遗传性变化,其可以通过调控众多基因谱的表达,参与诸多生理功能的调控。越来越多证... 详细信息

认知功能障碍是常见的神经精神类病症,常见于中枢神经系统退行性疾病、严重创伤及手术后患者,机制复杂。表观遗传学是一种不同于遗传学的基因表达调控的遗传性变化,其可以通过调控众多基因谱的表达,参与诸多生理功能的调控。越来越多证据提示,表观遗传调控在正常认知功能的形成与维持中起重要作用。表观遗传主要调控机制如组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA调控等障碍与认知功能障碍的发生有关,纠正这些障碍的表观遗传调控机制对认知功能障碍有一定缓解作用。不同表观遗传调控机制之间存在密切联系,它们之间相互作用共同调节认知功能。该研究以常见的中枢神经系统疾病阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)为重点,总结分析表观遗传调控机制在AD相关认知功能障碍中的作用,有助于阐明AD相关认知功能障碍的表观遗传调控病理机制,并可为其防治提供新思路。

关键词：认知功能障碍阿尔茨海默病表观遗传调控组蛋白修饰 DNA甲基化非编码RNA调控

多梳抑制复合体PRC1的核心组分CBX家族蛋白在表观遗传调控中的作用(英文)

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2014年第5期15卷 412-428页

作者： Rong-gang MA Yang ZHANG Ting-ting SUN Bo CHENG School of Life Sciences Lanzhou University

研究目的:多梳蛋白家族(PcG)是一类染色质水平上通过表观遗传修饰调控靶基因的转录因子,其主要功能是使其靶基因转录受到抑制进而沉默。PcG通常以多梳蛋白复合体(PRC)的形式存在,目前研究的最多的是PRC1和PRC2。PRC1在PcG对其靶基因进... 详细信息

研究目的:多梳蛋白家族(PcG)是一类染色质水平上通过表观遗传修饰调控靶基因的转录因子,其主要功能是使其靶基因转录受到抑制进而沉默。PcG通常以多梳蛋白复合体(PRC)的形式存在,目前研究的最多的是PRC1和PRC2。PRC1在PcG对其靶基因进行转录抑制发挥着主要作用。本综述主要论述了哺乳动物中PRC1核心成员CBX蛋白在多梳蛋白调控基因转录过程中发挥的作用及其对胚胎发育、细胞记忆、细胞周期、细胞增殖和肿瘤形成等过程的影响。创新要点:现已有大量有关PcG在表观遗传水平对其靶基因进行修饰转录机制的综述报道,且以PRC1和PRC2为整体来介绍表观遗传调控机制的文章也屡见不鲜。然而,关于PRC1核心成员CBX蛋白在哺乳动中的同源蛋白CBX2、CBX4、CBX6、CBX7、CBX8对哺乳动物个体发育调节及肿瘤发生过程的分子机制并没有系统的论述。本综述主要将这五种CBX蛋白在转录分子水平上的所发挥的功能进行相关的介绍,并且总结了CBX2、CBX4、CBX6、CBX7、CBX8各自最新的研究进展,体现出五种CBX蛋白的共同功能、各自独特的功能及彼此间的相互联系。重要结论:总结了在哺乳动物中的五种CBX蛋白在胚胎发育和肿瘤形成等过程中独特的功能调节机制以及整体的相互作用,发现CBX作为PRC1的核心组分在基因表观遗传调控中发挥着极其重要的作用。

关键词：多梳蛋白多梳抑制复合体 CBX蛋白表观遗传调控癌症

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表观遗传调控在糖尿病及其并发症中的作用

生物化学与生物物理进展 2012年第1期39卷 14-21页

作者：凌宏艳胡弼奉水东廖端芳文格波南华大学医学院生理学教研室衡阳421001 南华大学基础医学博士后流动站衡阳421001 南华大学公共卫生学院流行病学教研室衡阳421001 湖南中医药大学药学院长沙410208 南华大学附属第一医院临床研究所衡阳421001

表观遗传(epigenetics)是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变.表观遗传调控过程十分复杂,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和微小RNA(miRNA)等.糖尿病是一种慢性代谢性疾病,常伴随大血管和微血管并发症.糖尿病的发生、发... 详细信息

表观遗传(epigenetics)是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的改变.表观遗传调控过程十分复杂,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和微小RNA(miRNA)等.糖尿病是一种慢性代谢性疾病,常伴随大血管和微血管并发症.糖尿病的发生、发展不仅取决于遗传因素,而且也受到表观遗传修饰的调控.因此,对表观遗传调控的研究将为糖尿病及其并发症的预防和治疗提供新的思路和方法.

关键词：表观遗传调控糖尿病糖尿病并发症

强直性脊柱炎患者H3K27me3表达水平及其调控Th17细胞分化的表观遗传机制

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四川大学学报（医学版） 2024年第3期55卷 744-748页

作者：程明贾龙薛志远杨涛周雪赵冠兰成都市金牛区人民医院康复科成都610036 四川省医学科学院•四川省人民医院骨科成都610072

目的探讨强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)中组蛋白H3K27me3甲基化及其调节酶JMJD3和EZH2在Th17细胞分化中的作用,以揭示其在AS发病机制中的潜在作用。通过分析H3K27me3的甲基化状态及其与Th17相关因子之间的相互作用,为AS的... 详细信息

目的探讨强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)中组蛋白H3K27me3甲基化及其调节酶JMJD3和EZH2在Th17细胞分化中的作用,以揭示其在AS发病机制中的潜在作用。通过分析H3K27me3的甲基化状态及其与Th17相关因子之间的相互作用,为AS的临床治疗提供新的策略和靶点。方法采集84名AS的患者(活跃期、稳定期各42例)和84名健康志愿者(对照组)血液样本,ELISA检测Th17细胞及相关细胞因子(IL-21、IL-22和IL-17),RT-PCR分析Th分化关键信号通路RORc、JAK2、STAT3基因的表达,蛋白质印迹法检测RORc、JAK2/STAT3通路蛋白、H3K27me3及相关蛋白酶EZH2、JMJD3的表达。对活动期AS患者H3K27me3、EZH2、JMJD3与Th分化关键信号通路分子的关联性进行Pearson相关分析。结果 RORc、JAK2、STAT3 mRNA表达,活动期组>稳定期组,差异有统计学意义(P稳定期组>对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。活动期组Th17比例及其炎性因子的表达水平高于其他两组(P<0.05)。H3K27me3与RORc、JAK2、STAT3、IL-17负相关,JMJD3与JAK2、STAT3、IL-17正相关,而EZH2与JAK2、STAT3、IL-17负相关(P<0.05)。结论 AS中H3K27me3的低表达受到基因位点JMJD3和EZH2的影响,可以调节Th17细胞的分化,从而在AS的发病和进展中发挥作用。

关键词：强直性脊柱炎 H3K27me3 Th17细胞分化表观遗传调控