表观遗传学DNA甲基化与非创伤性产前诊断

表观遗传学研究与DNA序列改变无关,仅发生表现型改变的过程,DNA甲基化是表观遗传学最具特征的标志之一,DNA甲基化技术的进展将其应用领域扩大到非创伤性产前诊断。甲基化特异性PCR可快速、灵敏地根据胎儿和母亲之间DNA甲基化的差异从母血浆中检测胎儿DNA。

DNA甲基化在子宫内膜异位症表观遗传修饰作用中的研究进展

子宫内膜异位症(EMs)是育龄期妇女常见的疾病之一。越来越多的证据表明,表观遗传异常在EMs的发病机制中起着重要作用。其中,DNA甲基化是研究最多的表观遗传调控机制之一。DNA甲基化将EMs中观察到的基因表达改变与激素和环境因素联系了起来,这可能是EMs发生的机制之一。本文对EMs中雌孕激素合成相关基因、雌孕激素受体相关基因、同源盒基因、TET蛋白基因、基质金属蛋白酶2基因甲基化异常、全基因组甲基化分析以及EMs的药物靶向治疗的研究进展进行了综述。虽然这些研究发现了DNA甲基化与基因表达改变有相关性,但这些分子变化是代表疾病的原因还是疾病的后果,仍然是一个有待回答的问题。这些发现将为EMs的发病机制和药物靶向治疗提供依据。由于EMs需要长期反复药物治疗,该类药物的安全性是未来研究的重点问题。

表观遗传DNA甲基化和组蛋白修饰在DLBCL中的研究进展

弥漫性大B细胞淋巴瘤是一种常见的、具有侵袭性的造血系统恶性肿瘤,由于其异质性,具有不同的临床和病理特征。虽然目前的免疫化疗方案改善了临床结果,但仍有许多患者预后较差,复发频繁。表观遗传学的改变促进DLBCL的进展,其中DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传学机制在基因的转录、表达及细胞的增殖、凋亡等过程中发挥至关重要的作用。随着DNA甲基转移酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂等表观遗传药物的深入研究和临床应用,可以提高当前治疗疗效,改善DLBCL患者的预后。研究靶向的表观遗传机制可能是未来研究的关键。因此,本文主要就DLBCL的DNA甲基化和组蛋白修饰调控及其靶向治疗的研究进展进行综述。

哺乳动物合子基因激活时期染色体的表观遗传学变化

哺乳动物受精后,胚胎由母源因子调控逐渐转变为合子型调控,表达合子转录本,即合子基因激活(zygotic gene activation,ZGA)。其间发生了剧烈的表观遗传学变化,如组蛋白修饰、DNA甲基化重编程以及染色质重塑等。表观遗传学重塑的异常可导致严重的发育缺陷,甚至胚胎致死。因此,了解ZGA过程中的表观遗传学变化对于明确其致病机制至关重要。本文综述了哺乳动物合子基因激活时期DNA甲基化重编程、组蛋白修饰以及染色质重塑3个方面的最新研究进展,以期为深入探究哺乳动物合子基因激活时期染色体的表观遗传变化提供参考。

表观遗传学变化及运动调控:改善骨骼肌衰老的机制

背景:骨骼肌衰老和多种表观遗传学变化密切相关,运动对这些表观遗传学变化具有一定调控作用,但尚不完全了解其具体机制。目的:回顾骨骼肌的表观遗传学机制以及运动如何通过这些表观遗传学机制来改善骨骼肌的衰老,并促进肌肉的适应性变化,旨在更全面地认识骨骼肌老化和疾病机制。方法:于2023-06-01/08-01检索自建库至2023年8月的Web of Science、PubMed、中国知网(CNKI)、万方和维普等数据库,中文检索词包括骨骼肌、肌肉、衰老、老年、老化、运动、体育锻炼、表观遗传、表观遗传学等;英文检索词包括skeletal muscle,muscle,aging,older adult,senescence,older adult,age,exercise,sports,physical activity,physical activity,epigenetic,epigenetics等。运用布尔逻辑运算符将检索词连接并进行检索,并制定了相应的策略。根据预定的纳入和排除标准,最终筛选出70篇符合条件的文献。结果与结论:①表观遗传学是指基因序列不发生改变的情况下,基因表达和功能受到调控的现象,其中骨骼肌的表观遗传学变化是一个重要的领域;②骨骼肌的表观遗传学机制在肌肉衰老过程中起着重要作用,主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA的调控、染色质重塑、线粒体功能改变和衰老相关基因的表达改变等;③运动显著调控骨骼肌表观遗传学,包括运动促进骨骼肌DNA甲基化、骨骼肌组蛋白修饰、调控骨骼肌miRNA、调控骨骼肌长链非编码RNAs、调控肌肉因子(白细胞介素6的作用)、调控骨骼肌线粒体功能(过氧化物酶体增殖剂激活受体γ共激活因子1α的作用);④建议未来开展:长期、跨不同群体的运动干预研究;应用多组学技术,如蛋白组学和代谢组学;加强对单个细胞水平上表观遗传学变化;开展跨物种的比较研究以及人体临床试验将动物模型的发现转化到人类;研究运动与药理学干预相结合的策略评估两者的协同效果;开展骨骼肌和不同器官之间串扰交互作用的表观遗传学研究。

法医学DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记的集成检验技术

DNA遗传标记在法医学领域的个体识别、亲缘关系鉴定、始祖推断和表型特征刻画等方面具有重要作用。DNA甲基化分子标记在法医学领域的生物学年龄推断、组织体液鉴定和表型预测等方面具有独特优势。目前的研究多是在不同的检验流程中对DNA甲基化分子标记和DNA遗传标记独立地进行检验,通过不同的分析流程分别解读这两种标记所蕴含的生物信息。用一份生物检材通过一次检测同时得到DNA遗传信息和表观遗传信息的集成检验方法,能够在获得丰富遗传数据的基础上有效关联这两种标记的生物学信息,节省检验时间,降低检验成本和简化实验流程。本文分别介绍了基于毛细管电泳平台、焦磷酸测序平台和二代测序平台进行DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记集成检验的多种方案,分析了各方案在不同平台的技术特点,归纳了各方案的集成化程度和实际应用能力,重点分析了在其他领域中基于二代测序技术进行集成检验的技术路线,以期挖掘其在法医学生物检材中的应用潜力,探讨了位点间相互作用和甲基化预处理方法对DNA遗传标记和DNA甲基化分子标记集成检验的影响,提出了在法医学生物检材中应用集成检验技术所面临的挑战,期望为法医学研究实践提供参考。

不同运动方式对人体DNA损伤、DNA甲基化和端粒长度的影响

背景:运动不仅是改善身体健康和心理健康的有效手段,还对代谢性和心脑血管等疾病的发生、发展具有良好的干预效果,其原因与表观遗传因素有关。目的:总结不同运动方式对人体DNA损伤、DNA甲基化和端粒长度的影响,并分析运动调控表观遗传修饰的可能机制,以期为运动改善机体功能提供参考。方法:以“运动,有氧训练,急性运动,无氧训练,抗阻训练,DNA损伤,DNA甲基化,端粒”为中文检索词,以“exercise,sport,aerobic exercise,anaerobic exercise,resistance training,acute exercise,DNA methylation,DNA damage,telomere”为英文检索词。在PubMed、Embase、Web of Science、中国知网数据库中进行检索,并根据纳入与排除标准筛选文献,最终纳入70篇文献。结果与结论:①长期有氧、抗阻和无氧运动均能改善DNA损伤,其原因与运动可以提高机体的抗氧化能力有关。而急性运动则会通过上调活性氧和活性氮氧化物的表达进而加剧DNA损伤程度;②急性运动、长期抗阻运动和无氧运动在降低DNA甲基化方面具有积极作用,其关键机制可能是运动诱导的活性氧使氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽比值和DNA甲基化转移酶、10-11易位酶的表达发生了改变,进而对DNA甲基化产生调控作用;③与其他运动形式相比,长时间有氧运动可能更具有增加端粒长度的潜在价值,其中的生物学机制涉及炎症、氧化应激、DNA甲基化和微小RNA的表达调控;④基于当前文献可知,有氧运动持续2年以上可以增加端粒长度,未来的研究也应进一步明确最佳的运动持续时间。

软骨肉瘤的表观遗传学研究进展

软骨肉瘤是第二常见的原发性恶性骨肿瘤,其治疗效果差,易复发和转移,对放化疗均不敏感,治疗方式在过去30~40年间停滞不前,还是以手术切除为主。对于软骨肉瘤的发生发展机制研究仍未完全明确,亦无特效药物。因此,探寻软骨肉瘤新的发生发展机制,从而寻找新的治疗方法和药物靶点,对临床治疗具有重大意义。有研究发现表观遗传学在软骨肉瘤发生发展中有重要作用。表观遗传学是指DNA序列未发生变化,但生物体的表型发生了可遗传性的改变,其机制主要包括DNA甲基化、非编码RNA调控、组蛋白修饰、染色质重塑等。该文就目前表观遗传学在软骨肉瘤中的研究进展做一综述,为进一步深入软骨肉瘤的研究,寻找新的治疗靶点提供方向。

DNA羟甲基化与表观遗传学调控

表观遗传学中的DNA甲基化与疾病的发生发展密不可分.DNA甲基化中的5-甲基胞嘧啶易发生氧化形成5-羟甲基胞嘧啶.此过程又称为羟甲基化修饰,已成为表观遗传学研究的一种新热点.羟甲基化与10-11易位家族蛋白(ten-eleven translocation,TET)的作用密切相关,它参与了基因的表达调控以及DNA去甲基化过程.最近的羟甲基化研究主要集中在癌症和精神性疾病.针对日趋增多的相关研究,本文对DNA羟甲基化进行了全景式综述.

表观遗传学中DNA甲基化和组蛋白修饰与胃癌关系的研究进展

胃癌发病率居全球第四,同时是肿瘤死亡相关的第二大原因[1]。胃癌是多个因素联合导致的疾病,对于胃癌发生的本质问题仍没有完全认清。过去认为基因突变是肿瘤发生的原因所在,并且发现了许多癌基因及抑癌基因。近年来,表观遗传学（Epigenetics）的兴起为解答这些问题提供了一条新的思路。本文就表观遗传学中DNA甲基化和组蛋白修饰与胃癌关系做一综述。

DNA甲基化对急性髓系白血病作用的研究进展

研究证实,在基因的表观遗传调控中DNA甲基化起着至关重要的作用。而DNA甲基转移酶(DNMT)催化DNA甲基化,这是DNA甲基化模式形成和保持的必要条件。在哺乳动物细胞中,有三种关键的DNMT负责着不同的任务。首先是DNMT1,负责维持DNA的甲基化状态,保持细胞功能正常运转。而另外两种则是DNMT3a和DNMT3b,它们则负责推动DNA从头开始的甲基化过程。目前,急性髓系白血病(AML)的病因仍无法完全阐明。通过研究发现,异常的表观遗传学变化与AML的发病密切相关。深入探讨DNA甲基化与AML之间的联系,将为治疗这种疾病和开发新药物提供关键的分子靶点。这一领域的突破将为医学界带来新的希望,为患者提供更有效的治疗方案。Research has confirmed that DNA methylation plays a crucial role in the epigenetic regulation of genes. DNA methyltransferase (DNMT) catalyzes DNA methylation, which is a necessary condition for the formation and maintenance of DNA methylation patterns. In mammalian cells, there are three key DNMTs responsible for different tasks. Firstly, DNMT1 is responsible for maintaining the methylation status of DNA and ensuring the normal functioning of cells. The other two are DNMT3a and DNMT3b, which are responsible for driving the DNA methylation process from scratch. At present, the etiology of acute myeloid leukemia (AML) cannot be fully elucidated. Through research, it has been found that abnormal epigenetic changes are closely related to the onset of AML. Exploring the relationship between DNA methylation and AML in depth will provide key molecular targets for the treatment of this disease and the development of new drugs. Breakthroughs in this field will bring new hope to the medical community and provide more effective treatment options for patients.

表观遗传学中DNA甲基化对心血管疾病影响的研究进展

表观遗传学是研究遗传信息的遗传表型表达改变而DNA序列不改变现象的学科，主要从DNA甲基化、蛋白质修饰与非编码RNA调控这3个层面调控基因表达，这些变化是通过复杂的环境／基因组相互作用介导的。其中，DNA甲基化（DNAmethylation）是最受关注的表观遗传标志高脂血症、吸烟以及不良生活习惯等心血管危险因素均可导致相关基因甲基化异常，促进心血管疾病发生发展。研究这些变异为进一步阐明心血管疾病发病机制提供了新的途径。本文将重点阐述DNA甲基化对心血管疾病的影响。

高原动物低氧适应的表观遗传学机制研究

高原低氧环境是生物在高海拔地区所面临的主要生存挑战。动物高原适应性遗传基础复杂,相关研究主要聚焦在比较基因组、群体基因组和进化基因组,正选择基因集中体现在低氧诱导因子(HIF)调控通路。目前,动物高原适应的表观遗传学机制越来越受到关注。表观遗传学可以调节基因表达的可塑性和稳定性,影响细胞功能和生物体适应环境变化的能力。研究表明,高原生物经历了长期的低氧适应,表现出了与表观遗传学相关的适应性调节。DNA甲基化和组蛋白修饰是表观遗传学的重要修饰方式,与高原适应密切相关,通过调控基因表达水平影响细胞功能。HIF作为低氧环境中的关键转录因子复合物,其稳定性和活性受到表观遗传学的调控。DNA甲基化和组蛋白修饰直接影响HIF信号通路的功能,而非编码RNA和细胞色素P450(CYP450)酶等表观遗传机制同样也参与了HIF信号通路的调控。深入理解高原低氧环境适应与表观遗传学之间的关系以及HIF信号通路的表观遗传学作用机制,对于揭示适应性进化和相关疾病的发生机制具有重要意义。笔者总结了高原低氧环境适应与表观遗传学的关系,并重点探讨了HIF信号通路在表观遗传学调控中的作用机制。

miR-204启动子甲基化作为结直肠癌表观遗传生物标志物的临床研究

目的 探讨miR-204启动子甲基化在结直肠癌(CRC)中的临床意义。方法 收集2018年1月至2020年3月于我院就诊的69例CRC患者血浆样本、肿瘤组织标本和癌旁正常结肠黏膜组织标本;另外招募68例健康志愿者作为正常对照组,采集血浆样本。使用肿瘤基因图谱计划(TCGA)数据库与基因芯片数据(Methyl450K)分析肿瘤和正常组织中识别的CpG位点的甲基化水平。采用定量甲基化特异性PCR法(qMSP)和实时荧光定量PCR法(qPCR)检测样本中miR-204启动子区甲基化状态和基因表达量。结果 TCGA数据表明miR-204表达与宿主基因TRPM3的表达协调下调,并确定了miR-204启动子周围的两个CpG岛。与癌旁组织比较,CRC组织中miR-204启动子甲基化参考百分比(PMR)升高[1.78(0.35,16.61)vs. 1.51(0.45,2.98),P<0.001],且与miR-204表达量呈负相关(r=-0.324,P=0.007),与DNA甲基转移酶1 mRNA呈正相关(r=0.502,P<0.001)。此外,与正常对照组比较,CRC患者血浆cfDNA中miR-204启动子PMR显著升高[6.57(0.76,12.45)vs. 1.60(0.59,3.4),P=0.015],并且与CRC组织miR-204启动子PMR呈正相关(r=0.418,P<0.001)。血浆cfDNA中miR-204启动子PMR用于CRC的诊断的受试者工作特征曲线下面积为0.701(95%CI:0.610~0.791),灵敏度和特异度分别为56.5%和94.1%。此外,进一步依据临床分期、分化程度等进行分层分析,并未观察到miR-204启动子超甲基化与CRC患者主要临床特征的关系(P>0.05)。结论 miR-204启动子甲基化与CRC显著相关,并且血浆cfDNA中miR-204启动子甲基化状态或可作为CRC诊断和监测的潜在生物标记物。

单细胞DNA甲基化测序数据处理流程与分析方法

单细胞DNA甲基化测序技术近年来取得了飞速发展,在揭示细胞间异质性及表观遗传学调控机制方面发挥着重要作用。随着测序技术的进步,单细胞甲基化数据的质量与数量也在不断提高,标准化的预处理流程与合适的分析方法对确保数据的可比性与结果的可靠性尤为关键。然而,目前尚未形成一套完整的数据分析流程来指导研究人员对现有数据进行挖掘。本文系统综述了单细胞甲基化数据预处理步骤和分析方法,简要介绍了相关算法和工具,并探讨了单细胞甲基化技术在脑科学、血细胞分化及癌症研究中的应用前景,旨在为研究人员分析数据时提供指导,推动单细胞甲基化测序技术的发展和应用。

表观遗传学中DNA甲基化与结直肠癌关系的研究进展

DNA甲基化是恶性肿瘤中常见的一种表观遗传学改变,其可直接导致抑癌基因的转录发生失活,参与恶性肿瘤的发生和发病过程。所以近几年来,DNA甲基化成为表观遗传学研究的关注点,通过对DNA甲基化深入研究,发现有些特异性的异常甲基化的检测,可成为早期诊断肿瘤的特异分子指标。因此,我们现在进一步研究表观遗传学中DNA甲基化与结直肠癌的关系,现分析如下。

星形胶质细胞表观遗传学调控机制研究进展

星形胶质细胞(astrocyte,AS)是中枢神经系统最丰富的神经胶质细胞,其参与神经系统诸多生理和病理过程。其表型的改变对中枢神经系统的健康尤为重要。表观遗传学机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控和染色质重塑等,皆与AS增殖、分化、炎症等表型特征的改变紧密联系,但这些机制如何发挥作用仍需要探索与总结。通过综述在不同的生理和病理状态下表观遗传学机制对AS作用的最新进展,以期为相关疾病的认识和治疗提供新思路。

DNA甲基化/去甲基化调控缺血性卒中的研究进展

卒中是我国首位的致死致残原因,其中急性缺血性卒中(ischemic stroke,IS)约占全部卒中的80%,是一种具有遗传背景的复杂疾病。脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)甲基化/去甲基化是表观遗传的重要方式之一,近年研究发现其在IS的发病和复发中发挥重要作用,预示着DNA甲基化/去甲基化分子有望成为IS新的诊断标志物和药物治疗靶点。现将DNA甲基化/去甲基化在缺血性卒中的研究进展进行综述。

辅助生殖技术对胎盘表观遗传学的影响

辅助生殖技术(ART)是目前治疗不孕症患者的常用方法,但其对胎盘发育的不良影响是值得关注与讨论。近年来,越来越多的研究表明,ART可能会对胎盘的表观遗传学调控产生影响,导致不良妊娠结局。ART的体内外过程与自然妊娠环境存在差异,导致胎盘表观遗传学异常,包括DNA低甲基化、组蛋白修饰异常、印记基因表达失调、干扰染色质重塑进程及非编码RNA异常表达等。本文就ART对胎盘表观遗传调控发育过程的影响进行综述。

原核DNA甲基化的表观调控作用的研究进展

自从2009年第三代DNA测序技术平台商业化以来,测序、绘制原核DNA甲基化组飞速发展,10余年来已完成甲基化组测序的细菌超过4000种,极大推动了原核表观遗传学的研究.越来越多的研究表明,DNA甲基化修饰不仅仅局限于宿主的防御功能,而且广泛参与各种细胞过程及基因的表达调控,在染色体的复制起始、细胞周期、致病性、抗生素抗性等方面起到了重要的作用.在简要回顾原核DNA甲基转移酶及其甲基化修饰的相关研究的基础上,着重对近期原核甲基化修饰的调控作用的研究进展进行综述,以期推动原核甲基化修饰表观遗传的研究.