JIB-04通过抑制组蛋白赖氨酸去甲基化酶4表达来调控MDM2/P53/SLC7A11/GPX4轴诱导肝癌细胞发生铁死亡

JIB-04(Jumonji histone demethylase inihibitor, JIB-04)是一种泛组蛋白赖氨酸去甲基化酶抑制剂,可抑制多种肿瘤发生发展,但其具体机制仍不清楚。本文以肝癌细胞HepG2和Huh7为研究对象,探讨了JIB-04对肝癌细胞的增殖影响,并揭示其可能的分子机制。CCK-8和EDU检测细胞增殖实验显示,JIB-04明显抑制肝癌细胞HepG2和Huh7活力,且具有浓度依赖性,其半数抑制浓度分别为0.7689μmol/L及0.7392μmol/L。流式细胞术检测细胞内ROS水平变化,结果显示,JIB-04可显著激活细胞内ROS的累积。通过谷胱甘肽(glutathione, GSH)检测试剂盒和脂质过氧化物检测试剂盒分别检测细胞内GSH和脂质过氧化物丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平发现,在2μmol/L JIB-04处理下,HepG2和Huh7细胞内GSH分别下降88.4%和80.7%,而脂质过氧化物分别升高4.75倍和9.25倍。通过qRT-PCR和Western印迹分析发现,JIB-04显著降低铁死亡相关因子GPX4和SLC7A11的mRNA水平和蛋白质水平,同时铁死亡相关通路蛋白质MDM2明显下调,P53蛋白水平明显上调。机制研究显示,JIB-04可以使赖氨酸特异性去甲基化酶KDM4C的蛋白质水平下调约58%和51%。通过ChIP检测发现,在JIB-04处理肝癌细胞后MDM2基因启动子区域H3K9me3分别提高了2.19倍和2.14倍,同时qRT-PCR证明,JIB-04处理肝癌细胞后MDM2 mRNA水平显著下调。综上所述,本研究初步揭示了JIB-04可下调特异性去甲基化酶KDM4C的表达,进而影响MDM2基因启动子区域H3K9me3甲基化水平抑制MDM2基因表达,减少MDM2蛋白与P53蛋白结合,P53蛋白水平表达上调,同时,铁死亡相关蛋白质SLC7A11和GPX4的表达下调,导致细胞内GSH耗竭、ROS与脂质过氧化物积累,最终导致细胞发生铁死亡。

赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)抑制剂的研究进展

赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)是一种黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖的单胺氧化酶。研究证实,LSD1的异常表达与肿瘤的转移和增殖密切相关,是目前肿瘤靶向治疗的重要靶点之一。另外,LSD1还参与神经退行性疾病、心血管疾病、炎症反应等多种疾病的发生发展。目前,已经有多个抑制剂进入临床研究阶段。本文对LSD1的结构、作用机制以及LSD1抑制剂的研究进展作简要介绍,为设计开发新型LSD1抑制剂提供参考。

组蛋白甲基转移酶2抑制剂BAY-598和阿霉素在骨肉瘤中的协同抗癌作用

目的探讨组蛋白的甲基转移酶2抑制剂BAY-598和阿霉素在骨肉瘤中的协同抗癌作用。方法通过细胞的增殖、迁移、侵袭和集落形成实验,评估两种药物单独或联合使用后对骨肉瘤细胞恶性特征的抑制作用。采用流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期情况。结果组蛋白甲基转移酶2抑制剂和阿霉素联合治疗可协同抑制细胞的生长、迁移、侵袭,诱导细胞凋亡,导致OS细胞细胞周期阻滞。进一步的机制探索表明,JAK-STAT信号通路可能是协同作用的关键。结论组蛋白甲基转移酶2抑制剂和阿霉素对骨肉瘤具有协同抗癌作用,它们的联合使用可能是一种很有前途的骨肉瘤治疗策略。

组蛋白去乙酰化抑制剂诱导羽衣甘蓝小孢子胚状体发生和植株再生

羽衣甘蓝是2年生植物,2年完成1个有性生殖世代,游离小孢子培养是加快其纯合化的有效途径。但是由于羽衣甘蓝小孢子培养的诱胚率低,使其难以育种应用。组蛋白乙酰化是一种重要的表观遗传学机制,影响小孢子发育途径,促进小孢子胚状体发生。本研究分别用不同浓度的组蛋白去乙酰化抑制剂辛二酰苯胺异羟肟酸和曲古菌素A处理羽衣甘蓝红斑鸠的小孢子,以诱导胚状体发生。结果表明,辛二酰苯胺异羟肟酸浓度为0.075μmol/L时,红斑鸠获得最多胚状体,为每个花蕾获得20.24个胚状体,同时直接成苗率也达到最高,为16.07%。曲古菌素A浓度为0~0.150μmol/L时,红斑鸠的胚状体发生率和直接成苗率都降低。适当浓度的辛二酰苯胺异羟肟酸可以促进羽衣甘蓝红斑鸠小孢子胚状体发生和直接成苗率,而0~0.150μmol/L曲古菌素A对羽衣甘蓝红斑鸠胚状体的发生和直接成苗率有抑制作用。

组蛋白去乙酰化酶及去甲基化酶抑制剂在胃肠道肿瘤的研究进展

组蛋白甲基化及乙酰化修饰的平衡失调与多种肿瘤的发生、发展、侵袭、转移密切相关,多种胃肠道肿瘤中发现组蛋白去乙酰化酶(HDAC)及组蛋白赖氨酸特异性去甲基酶1(LSD1)异常增高。相应的,一些组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)和LSD1抑制剂已在胃肠道肿瘤的研究中取得进展,如异羟肟酸类HDACi在胃肠道抗肿瘤研究中取得良好疗效,但因其特异选择性低,易产生耐药性和严重副作用,在临床的进一步研究中受到限制;苯甲酰胺类HDACi在特异选择性有所提高,并且能够通过抑制肿瘤细胞分化、诱导免疫自噬、抑制细胞周期蛋白产生抑瘤作用,但其由于活性低而受到限制;环肽类HDACi特异性进一步增加,但只是出于研究的基础阶段。相应的,LSD1抑制剂,如苯环丙胺类、多肽类、小分子化合物抑制剂均在细胞层面有着良好的抑瘤作用,也在后期的整体实验均显示出耐药性和严重副作用。这提示着单一的HDACi和LSD1抑制剂的抑瘤效应均不佳,由于HDAC常和LSD1形成复合体发挥转录调节作用,因此,双靶点抑制剂可能是有效的,后期的双靶点抑制剂,比如Duan YC等人报道了TCP和SAHA的组合产生的环戊二烯衍生物,Anastas JN报道的Corin,的确呈现出更加显著的抑瘤成效,本文就HDAC、LSD1抑制剂及二者的双重抑制剂在胃肠道肿瘤的研究进展进行综述。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂MGCD0103对小反刍兽疫病毒体外复制的影响

旨在探究组蛋白去乙酰化酶(HDACs)选择性抑制剂MGCD0103(Mocetinostat)对小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus,PPRV)在山羊子宫内膜上皮细胞(EEC细胞)复制的影响。本研究通过RT-qPCR法测定PPRV感染后宿主细胞HDACs和抑制剂处理细胞中PPRV N基因的转录水平,通过Time of Addition Assay确定MGCD0103在PPRV复制过程的作用阶段,用Western blot检测PPRV N蛋白的相对表达量,并采用TCID50方法测定了病毒滴度。结果表明,PPRV感染引起EEC细胞HDAC1(P<0.001)和HDAC2(P<0.002)转录水平明显上升;MGCD0103在病毒入侵和复制阶段均发挥了抑制作用,且在复制阶段抑制作用更明显;MGCD0103显著降低PPRV N基因转录水平和表达水平及病毒滴度(P<0.002),且其抑制PPRV在EEC中的半数有效浓度(EC50)和药物选择指数(SI)分别是0.43μmol·L^(-1)和4.35。本研究确定MGCD0103显著抑制PPRV的复制,这对研发有效抗PPRV药物具有重要意义,为高效率产毒细胞株的构建提供新思路。

组蛋白乙酰化/甲基化在口腔疾病中的研究进展

组蛋白乙酰化和甲基化能影响染色质构象,进而调控多种生物学活动。异常的组蛋白乙酰化和甲基化修饰与多种口腔疾病的发生发展有关。在牙的发育过程中,组蛋白乙酰化和甲基化修饰有序地升高或降低,调控牙的发育,氟离子能够破坏组蛋白乙酰化和甲基化修饰的平衡,这可能与氟牙症的发生有关。此外,组蛋白乙酰化和甲基化修饰也参与调控了口腔的炎症性疾病,炎症微环境下,组蛋白乙酰转移酶GCN5表达下降,使Dickkopf 1(DKK1)表达下降,从而激活Wnt/β⁃catenin通路,最终抑制牙周膜干细胞的成骨分化。Zeste增强子同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)与H3K27me3在炎症牙髓组织和牙髓细胞中下降,抑制EZH2可抑制炎症刺激导致的人牙髓细胞中白细胞介素⁃1b、白细胞介素⁃6和白细胞介素⁃8的表达。组蛋白乙酰化/甲基化修饰能够与多条信号通路相互作用,促进口腔肿瘤的发生发展,并与唾液腺肿瘤的高侵袭性有关。靶向组蛋白乙酰化和甲基化相关酶的小分子药物能调控组蛋白甲基化/乙酰化修饰水平,在口腔颌面部疾病治疗中展现出应用潜能,例如组蛋白去乙酰化酶抑制剂——伏立诺他,其既能够抑制炎症的相关细胞因子的分泌,还能促进成牙本质细胞分化并形成牙本质相关基质,展现出了在保髓治疗中的潜力。了解组蛋白乙酰化/甲基化修饰在口腔疾病发生发展中的作用,有助于推进表观遗传修饰在口腔疾病的研究深入,提供新的疾病诊疗视角。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在急性髓系白血病中的应用

急性髓系白血病(AML)是造血干/祖细胞恶性克隆性疾病,以骨髓、血液和其他组织中髓系起源的异常原始细胞增殖为特征。“3+7”诱导方案(蒽环类药物联合阿糖胞苷)一直是治疗AML的基石,但仍有部分AML患者无法耐受强化疗或完全缓解后复发,目前AML的总体疗效仍不乐观。因此,寻找新药物以提高AML患者疗效具有重要的临床意义。越来越多的研究证明,表观遗传对AML的发生、发展起重要作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)是表观遗传修饰的分子靶向药物,可抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的活性,上调组蛋白赖氨酸的乙酰化水平,目前已应用于AML临床研究中,在联合治疗中显现出良好的耐受性与治疗效果。本综述介绍了HDAC和HDACi的分类依据以及在临床上的应用,阐述了伏立诺他、贝利司他、帕比司他、戊丙酸、恩替诺特、西达本胺等6种HDACi在AML中的临床前研究结果和临床应用研究进展,讨论了HDACi与其他抗癌药物联用在AML中的作用机制,并对HDACi今后的发展提出了建议,期望为临床治疗AML提供参考。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在乳腺癌的治疗进展

伴随着组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi)这一类靶向表观遗传调控机制的药物的创新发展,乳腺癌患者的治疗格局正在被逐渐改变。无论是激素受体(hormone receptor,HR)阳性且人表皮生长因子受体2(hu⁃man epidermal growth factor receptor 2,HER2)阴性乳腺癌患者还是三阴性乳腺癌(triple⁃negative breast cancer,TNBC)患者,都能够从HDACi联合治疗方案中取得可观的临床获益。文章围绕HDACi这一类药物,总结其在乳腺癌各个分子亚型中应用的研究进展,特别是总结了中国人群的治疗现状,对未来联合用药方案合理布局的探索进行综述。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA对慢性间歇性低氧小鼠肝损伤的影响及其机制

目的 探索组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA对凋亡蛋白Caspase-9/Caspase-3的表达和慢性间歇性低氧小鼠肝损伤的影响及其机制。方法 将雄性C57小鼠随机分为正常组(control组)、慢性间歇性低氧组(CIH组)和SAHA干预组(CIH+SAHA组),将CIH+SAHA组与CIH组小鼠放入低氧仓内进行间歇性低氧处理,每天8 h,持续4周,从第3周起,每日造模前给予实验小鼠腹腔注射SAHA 50 mg/(kg·d),给药持续2周。实验第4周后,测量小鼠体质量,然后处死小鼠,HE染色观察肝组织形态学变化,测定血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平,Western blot检测小鼠肝组织中裂解型胱天蛋白酶3(c-Caspase-3)和Caspase-9的蛋白水平,TUNEL试剂盒检测小鼠肝组织细胞凋亡情况。结果 与control组相比,间歇性低氧4周后,CIH组小鼠肝指数显著升高且肝组织损伤明显,肝组织细胞凋亡相关蛋白Caspase-9和c-Caspase-3的表达水平显著增高,肝组织细胞凋亡比例增加(P<0.05);与CIH组相比,CIH+SAHA组肝指数、ALT、AST水平以及Caspase-9和c-Caspase-3蛋白表达水平、肝组织细胞凋亡指标降低(P<0.05)。结论 SAHA可能通过抑制凋亡相关蛋白Caspase-9/Caspase-3,进而改善慢性间歇性低氧引起的小鼠肝损伤。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂与肺相关疾病的研究进展

组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi)作为一类表观遗传调控药物,在调控细胞周期、增殖分化方面发挥着重要作用。目前多种HDACi已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于某些血液系统恶性肿瘤[1-6],如白血病。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂ACY1215通过调控能量代谢酶保护脂多糖/D-氨基半乳糖诱导的急性肝衰竭小鼠机制研究

目的探讨组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂ACY1215对急性肝衰竭(ALF)小鼠的保护作用及其可能的作用机制。方法将30只小鼠随机分为对照组、模型组和ACY1215处理组,采用脂多糖和D-氨基半乳糖联合腹腔注射诱导小鼠ALF模型,常规行血生化和组织病理学检查,采用Western blot法检测肝组织苹果酸脱氢酶1(MDH1)、异柠檬酸脱氢酶(IDH1)和果糖-2,6-二磷酸酶2(PFKFB2)及白介素-1β(IL-1β)和IL-18分子蛋白的表达。结果肝组织病理学检查显示,ALF模型制备成功,而ACY1215干预组肝组织病理学损害显著减轻;模型组血清ALT、AST和TBIL水平分别为(3743.5±655.9)U/L、(2539.4±488.1)U/L和(89.56±7.2)μmol/L,显著高于对照组【分别为(34.5±7.6)U/L、(32.3±9.3)U/L和(6.2±2.4)μmol/L,P<0.05】,而ACY1215处理组各项指标均显著降低【分别为(951.5±328.9)U/L、(475.3±131.24)U/L和(38.41±9.5)μmol/L,P<0.05】;模型组小鼠肝组织MDH1和IDH1表达较对照组显著减弱,PFKFB2、IL-18和IL-1β表达较对照组显著增强,而ACY1215干预组肝组织MDH1和IDH1表达较模型组显著增强,而PFKFB2、IL-18和IL-1β表达较模型组显著减弱。结论组蛋白去乙酰化酶抑制剂ACY1215可以通过对能量代谢酶的调节发挥保护ALF小鼠的作用。

组蛋白去乙酰化酶及其抑制剂在牙源性干细胞成骨和成牙本质分化中的研究进展

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可使组蛋白去乙酰化,与DNA结合更加紧密,从而发挥抑制基因转录的作用。相反,组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACis)有利于染色质松弛,使各种转录因子与DNA特异性结合,发挥激活转录基因的作用。牙源性干细胞(DSCs)是人成体干细胞,此类细胞具有取材时损伤小和免疫排斥反应低等特点,在成骨、成牙本质等分化过程中是极其重要的种子细胞。大量研究表明,HDACs及HDACis两者在细胞分裂分化、信号转导、调控细胞炎症等多种生命过程中共同发挥作用。本文对组蛋白修饰中HDACs以及HDACis在DSCs成骨和成牙本质分化中的研究进展进行综述,旨在为研究HDACs及HDACis之间的相互作用,并有望对DSCs治疗牙齿及骨损伤的临床应用提供参考。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂在新生儿缺氧缺血性脑病中的脑保护作用研究进展

新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)是新生儿死亡和致残的重要原因,目前尚无特效的治疗方案。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACIs)可抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)的活性,促进组蛋白和非组蛋白酰化修饰,以激活转录、增强基因表达。越来越多的研究表明,HDACIs在HIE中具有强大的神经保护作用,可减轻炎症反应、兴奋性毒性反应及氧化应激,抑制细胞凋亡,并能促进神经发生和血管生成,显著缩小脑梗死面积。未来应进一步深入研究HDACIs在神经保护方面的作用机制和临床应用,为新生儿HIE的治疗提供新的选择。

组蛋白甲基化修饰酶相关抑制剂在消化道肿瘤领域的研究进展

组蛋白修饰类型众多,组蛋白甲基化修饰及其调控组蛋白甲基化修饰酶的异常表达与多种肿瘤的发生密切相关。因此靶向组蛋白甲基化修饰酶,平衡组蛋白甲基化和去甲基化修饰被视为肿瘤治疗的又一新方法。目前一些组蛋白甲基化修饰酶的抑制剂已在消化道肿瘤的研究中取得进展,因此本文对组蛋白甲基化修饰酶及其抑制剂在消化道肿瘤的研究进展进行综述。

m6A相关蛋白抑制剂的研究进展

N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)是广泛存在于生物体内部的转录修饰,主要由甲基转移酶、去甲基化酶和阅读蛋白所调控,在RNA的加工、转运、翻译及稳定性方面发挥重要作用。近年来在肿瘤中发现m6A相关蛋白表达异常,并可通过改变靶基因的m6A修饰水平来调控肿瘤的进展,因此针对m6A修饰的治疗具有广阔的前景。m6A相关蛋白抑制剂是一类能够抑制m6A甲基化修饰的化合物,可用于研究m6A修饰在基因表达调控中的作用机制。该文论述了m6A的3种关键分子及其与疾病的关系,并总结了这些m6A相关蛋白小分子抑制剂的最新研究进展。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂对呼吸道合胞病毒感染诱发的气道炎性反应作用机制

目的:从细胞实验水平探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)对呼吸道合胞病毒(RSV)诱导的肺部炎性反应的作用影响及机制。方法:体外培养呼吸道上皮细胞(AECs)后,分为对照组和RSV处理组,RSV处理组在细胞培养过程中加入HDACi类药物曲古抑菌素A(TSA),检测相关炎性反应因子表达的变化,同时应用聚合酶链反应(PCR)、Western印迹检测相关炎性反应信号通路关键因子、氧化应激关键因子mRNA及各蛋白的表达水平。结果:RSV感染呼吸道上皮细胞后,会使HDAC相关分子HDAC2表达上调。细胞实验加入TSA后,能够显著抑制RSV诱导的促炎细胞因子释放,氧化应激相关因子一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)表达也明显下降。结论:HDACi类药物TSA可以抑制RSV诱导的气道炎性反应并减轻氧化应激损伤。

组蛋白去甲基化酶LSD1及其生物学功能

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(Lysine specific demethylase1,LSD1)的发现,表明组蛋白的甲基化修饰是一个动态可调节的过程。结构分析显示,LSD1是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinulcleotide,FAD)依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)和H3K9位点上的甲基基团。功能研究显示,LSD1定位于细胞核内,调控着基因转录的激活和抑制,被誉为细胞深处的基因"开关",在胚胎发育和肿瘤发生过程中起着重要的作用。文章主要综述了LSD1的结构、作用机制及其调控作用研究的新进展。

抗肿瘤药物新靶点:表观遗传组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1

组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1(histone lysine specific demethylase 1,LSD1)是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖的氨基氧化酶,能够特异性去除组蛋白H3K4和H3K9的单、双甲基化。利用RNA干扰技术和小分子LSD1抑制剂调节LSD1的表达量和活性,能够控制肿瘤细胞的增殖、转移和侵袭。同时,由于LSD1在多种肿瘤中高表达,靶向LSD1的抗肿瘤治疗方案表现出较高的选择性和较低的毒副作用。因此,LSD1可能成为表观遗传学抗肿瘤药物的新靶点。本文对近年来LSD1的结构、功能研究及最新的LSD1抑制剂研究进展做一综述和分析。

组蛋白去甲基化酶LSD1的结构和功能研究进展

组蛋白去甲基化酶LSD1的发现是表观遗传学领域的重要进展,揭示了组蛋白赖氨酸甲基化和其他化学修饰如乙酰化、磷酸化、泛素化等一样是一个动态调节的过程.结构和功能研究显示LSD1调控着基因转录的激活和抑制以及p53的活性,在癌症的发生和发展中起着重要的作用,是一个潜在的抗癌药物开发靶蛋白.