肝纤维化中表观遗传学调控的研究进展_李曼蓉
中医药在抗肝纤维化过程中对病理性血管新生干预作用的研究进展

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述 】 。 ・
2 0 1 3 年 4 月 第 2 0 卷 第 1 1 驯
中医药在抗肝纤维化过程中对病理性血管新生 干预作用的研究进展
张 俊 杰
浙江 中 医药 大学 基础 医学 院 . 杭州
3 1 0 0 5 3
【 摘 要】 肝 纤维 化 的发 生机 制 非 常 复杂 , 越 来 越 多 的研 究表 明病 理 性 血 管新 生加 速 了肝 纤 维化 的 进程 , 甚 至促 进 了肝 硬化 的 发生 。临床上 中医药 在 肝纤 维化 和 肝硬 化 的治 疗 中优 势 明 显 。 但其 作 用 近 十 年来 相关 中 医药 抗肝 纤 维化 的机 制 文献 研 究分 析 , 从 中医 药逆 转 肝纤 维 化过 程 中肝 窦 毛 细血 管 化 、
血管 生 成关 键 因子 过度 表达 的 角度 阐释 其抗 肝 纤维 化 的作 用机 制 。
【 关键词 1中 医药研 究 ; 肝 纤 维化 ; 病 理性 血 管新 生 ; 综 述
【 中 图分 类 号】 R2
【 文 献标 识 码】 A
【 文章 编 号】 1 6 7 4 — 4 7 2 1 ( 2 0 1 3) 0 4( b ) 一 0 0 2 2 — 0 3
h e p a t i c s i n u s o i d c a p i l l a t i z a t i o n a n d t h e e x c e s s i v e e x p r e s s i o n o f a n g i o g e n e s i s k e y f a c t o r s .
肝癌表观遗传学研究的进展

肝癌表观遗传学研究的进展肝癌表观遗传学研究的进展暨南大学附属第一医院消化内科汪文黄卫【摘要】肝细胞癌是高发病率和死亡率的恶性肿瘤,近年基础研究的热点集中在以基因表达、调控为主要内容的表观遗传学研究,在DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA和基因组印记等方面的研究成果为揭示肝癌发病机制和开发新的诊治手段提供了理论依据。
【关键词】肝癌表观遗传学肝细胞癌(hepatic cellular cancer,HCC)是世界范围内最常见的致死肿瘤之一,其发生是一个从慢性肝炎/肝硬化和异型结节增生到肝癌的渐进、多阶段进程,迄今我们还无法确立一个明晰模式,但随着分子生物学技术的进步,逐步认识到肝癌形成与等位基因损失、染色体异常、基因突变、表观遗传变化都有密切关系,以往的研究多着眼于基因组、基因序列的改变,与之相对的是近年兴起的表观遗传学(Epigenetics)研究,即在不改变基因序列的基础上,通过多种方式改变遗传基因的功能和特性,并可通过细胞分裂和增殖周期遗传的基因组修饰方式。
表观遗传可通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、以及非编码RNA等多种方式来实现对基因表达的调控[1]。
近年来,肝癌表观遗传学研究进展集中在这几个方面:一、肝癌相关基因甲基化状态 1. 肝癌相关基因甲基化肿瘤的发生涉及多种基因的异常表达,甲基化状态的改变是其中的一个关键环节,在肿瘤组织中常发现基因组整体甲基化水平下调和CpG岛局部甲基化程度的异常升高。
抑癌基因的高甲基化可以直接抑制其表达,是近年来研究的热点;而低甲基化却能促使致癌基因活化,细胞恶变,最终导致肿瘤发生。
近期多个研究报道了肝癌启动子甲基化的基因,包括ASPP1、ASPP2、BASP1、SRD5A2、SCARA5 、DLC1α、CDKN2B、SOCS1、CDH1、GSTP1、ARHI、SLIT2、T-cadherin [2-9],这些基因可能是潜在的抑癌基因。
早期甲基化研究发现常见癌基因如ras、myc甲基化水平降低,但近年来低甲基化基因的报道相对较少,如MYC[6],是否是致癌基因尚需进一步证实。
基因调节和表观遗传学研究中的分析方法

基因调节和表观遗传学研究中的分析方法基因调节和表观遗传学是现代分子生物学中的研究热点。
随着技术的进步,人们对基因的调控机制和表观遗传学的影响研究也越来越深入。
在这一过程中,分析方法起到了至关重要的作用。
1. 表观遗传学的分析方法表观遗传学是指细胞内遗传信息的非 DNA 序列层面的调控和遗传传递。
主要是指 DNA 上修饰或非编码 RNA 调控基因表达和遗传状态的稳定性。
表观遗传学的主要研究内容包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰、非编码 RNA、染色质重构等多个方面。
因此,对表观遗传学的研究需要采用多种分析方法。
(1) Chip-seq技术Chip-seq技术是一种高通量测序技术,可以直接测序分析DNA结合蛋白的结合区域。
如去甲基化DNA甲基转移酶1(DNMT1)可以通过特定抗体沉淀,采用Chip-seq技术可以高通量测定转录调节因子在基因组上的结合区域以及甲基化状态。
Chip-seq 平台的开发和应用解决了过去无法对某些关键成分的定位问题,在表观遗传学领域中得到广泛应用。
(2) RNA测序技术RNA测序技术是指以高通量测序为基础,对RNA分析的一种方法。
早期的RNA测序技术只能分析转录本的数量和区域,而现在RNA测序技术发展到了单细胞水平,可以分析基因的表达量的动态变化。
这种技术广泛用于研究基因表达调控的细节和动态过程。
(3) MeDIP-seq技术MeDIP-seq 技术是一种依靠甲基化特异性抗体检测基因组 DNA 甲基化水平的技术。
可以高通量测定转录调节因子在基因组上的结合区域以及甲基化状态。
这种技术广泛应用于研究 DNA 甲基化模式和人类疾病的关联。
2. 基因调节的分析方法基因调节是指细胞在外界刺激或内在信号调节下对基因表达的调节。
基因调节技术的发展可以帮助科学家更好地探究基因表达的调控机制和对疾病的影响。
(1) CRISPR/Cas9技术CRISPR/Cas9技术是目前最常用的基因编辑技术。
表观遗传学在中医药研究中的应用

表观遗传学在中医药研究中的应用作者:成细华饶春梅喻嵘任婷来源:《中国中医药信息》2016年第01期摘要:表观遗传学的改变已被认为是最有前途的疾病防治新战略。
中医药通过表观遗传学调控基因表达,可参与细胞凋亡、增殖、分化及细胞周期调控、免疫、炎症、代谢等病理生理过程。
本文对目前表观遗传学研究较为热门的DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA调控在中医药研究中的应用进行了概述。
关键词:表观遗传学;中医药;DNA甲基化;组蛋白修饰;miRNA调控;综述DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.01.035中图分类号:R2-05 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2016)01-0134-03Application of Epigenetics in TCM Research CHENG Xi-hua, RAO Chun-mei, YU Rong,REN Ting (Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China)Abstract: Epigenetics change has been considered to be the most promising new strategy for disease control and prevention. TCM regulates gene expression through epigenetics, participating in pathological and physiological process including cell apoptosis, proliferation, differentiation,cell cycle regulation, immunity, inflammation, and metabolism. This article reviewed the application of DNA methylation, histone modification and the miRNA regulation in TCM research.Key words: epigenetics; TCM; DNA methylation; histone modification; miRNA regulation; review表观遗传学由Waddington CH[1]于1942年作为后生论和遗传学的合词而提出。
表观遗传学修饰在肝纤维化进程中的作用机制

表观遗传学修饰在肝纤维化进程中的作用机制肝纤维化是一种慢性肝病,其特征是肝慢性炎症、肝细胞坏死和僵化,引起纤维化、结构改变和功能丧失。
表观遗传学是细胞的遗传信息表达的调控,不涉及DNA序列的改变,而是通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等方式来影响DNA的可读性,从而影响基因的表达。
越来越多的证据表明,表观遗传学修饰在肝纤维化进程中起着重要的作用。
DNA甲基化在肝纤维化进程中的作用DNA甲基化是最常见的表观遗传学修饰,是通过将甲基基团附加到DNA分子上来实现的。
DNA甲基化主要通过DNA甲基转移酶(DNMT)来完成,其中DNMT1是一个维持DNA甲基化的关键因子。
研究表明,在肝纤维化进程中,DNA甲基化的变化与炎症、纤维化和肝脏损伤有关。
例如,肝纤维化患者肝脏内丙酮酸脱氢酶(ACKR2)基因的DNA甲基化水平增加,从而导致该基因的表达下降,而ACKR2基因表达下降与HLA-DR+细胞数量和肝病严重程度呈正比。
此外,DNMT1的表达也参与了肝纤维化进程。
研究表明,DNMT1在肝纤维化患者中过度表达,其表达水平与疾病严重度呈正相关。
组蛋白修饰在肝纤维化进程中的作用组蛋白是核糖体的主要组成部分之一,是DNA包装、压缩和调节的重要组件。
组蛋白修饰是指组蛋白与蛋白质间的修饰作用。
组蛋白修饰可分为乙酰化、甲基化、泛素化、磷酸化等多种类型。
组蛋白修饰可以影响染色质结构,从而影响DNA的可读性,从而影响基因的表达。
越来越多的研究表明,组蛋白修饰在肝纤维化中起着重要的作用。
乙酰化在肝纤维化中的作用:组蛋白乙酰化是指乙酰化酶将乙酰基附加到组蛋白N端赖氨酸残基上的修饰方式。
研究表明,在肝纤维化进程中,组蛋白H3的Lys27位置的三甲基化水平降低,而Lys27位置的乙酰化水平升高,从而导致该位置的组蛋白Lys27的转录抑制子功能被破坏,而促进细胞的转录活性和生长。
甲基化在肝纤维化中的作用:组蛋白甲基化是指甲基转移酶将甲基基团引入到组蛋白结构中以抑制转录的修改方式。
组蛋白乙酰化在肝纤维化中的研究进展

中国药理学通报Chinese Phaonacog)gi l cal Bulletin2222Doc;36(16):1645〜52・1645・网络出版时间:2222-16-312:/2网络出版地址/ttps://kh he/kcms/Se/il/22;1086.R.22221222.1316;008.html 组蛋白乙酰化在肝纤维化中的研究进展孙苏敏2开钧6,苏莹2李章昊2夏思伟2葛蒲2张自力心,邵江娟心,张峰z,,郑仕中6,,(南京中医药大学2江苏省中药药效与安全性评价重点实验室,2.江苏省中药功效物质重点实验室,3.中药品质与效能国家重点实验室(培育),江苏南京314233)doi:12.3969//issn.1021-1978.2222.12.024文献标志码:A文章编号:1021-1978(2222)12-1645-26中国图书分类号:R323.47;R321.37;R394.2;肪75.2;R977.7;R977.7摘要:肝纤维化是肝损伤的重要病理修复过程,主要表现为肝星状细胞的增殖、活化以及所致的细胞外基质过度沉积。
组蛋白乙酰化是最常见的表观遗传修饰之一,在染色质重塑和基因表达调控中发挥关键作用。
研究表明,在肝纤维化进程中观察到组蛋白乙酰化的位点及水平发生改变。
组蛋白乙酰化主要由组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase, HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC-两类酶调控,二者失衡会导致病理变化。
当前许多研究已经对HAT和HDAC在肝纤维化起始和进展中的作用进行了深入探讨。
该文就近年来组蛋白乙酰化在肝纤维化中的研究作一综述,旨在为肝纤维化的病理机制研究与相关治疗药物的研发提供新的视角和靶标。
关键词:组蛋白乙酰化;肝纤维化;肝星状细胞;组蛋白乙酰转移酶;组蛋白去乙酰化酶;组蛋白去乙酰化酶抑制剂肝纤维化是由各种慢性刺激所引起的病理修复过程,以细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的过度沉积为主要特征。
肝纤维化过程中基因表达变化的研究进展

白(a ii) 因 、 生 蛋 白(e ac ) 因 、 1 nn 基 m 腱 tnsi 基 n 玻 连蛋 白 ( ioet ) 因 l 、核 心 蛋 白聚糖 ( eo- vt n c n 基 L r i 9 J d cr i ) 因 、 质金 属 蛋 白酶 ( ar e l poe — n基 基 m txm t l rt n i ao i ae MMP 基 因¨ ’J s, ) l 、基 质 金 属 蛋 白酶 抑 制 因 子 坨
1 3 氧化 应激 ( x ai t s) 关基 因 . oi t es es 相 d v r
(i u hbt f e l po iae TMP 基 因¨ tsei ii r ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ l rt ns , I ) s n o o m ao e 、
纤 溶酶 原激 活剂/ 溶酶 系统基 因 等 。 纤
12 细胞 因子 (yois 基 因 . ct n ) k
布异 常 , 则是 肝脏 对各 种 慢性 损 伤 所 产生 的共 有应
朱述 钧 孙 ,
[ 关键词 】 肝纤维化 ; 因表达 ;变化 基 [ 中图分 类号 】 R 7 . 55 2 【 文献标志码 】 A 【 文章编号 ] 17 7 8 ( 00 O — 0 6— 5 6 1— 7 3 2 1 ) 1 0 8 0
文 ,薛文 达
( . 苏 省农 科 院科 研 处 , 苏 南 京 20 1 ; . 京 师范 大 学 生 命 科 学 学 院 ,江 苏 南 京 2 04 ) 1江 江 10 4 2 南 10 6
本 文对 该 领 域 的 主要 研 究 进 展 进 行 了小 结 和 综述 。 1 肝纤维 化进 程 中表 达水 平发生变 化 的基 因类别
t ,F F 基 因 、 介 素一 it lu i 1 L ) o G ) r 白 1(ne e kn ,I 1 基 r 因 ] 白介 素- (ne e kn6 L 基 因 、 、 6 it lu i ,I r 6) 趋化 因 子 ( h m kn s 基 因… ce o ie ) 、白 介 素-0(n r u i, l it l kn ee II ) 因 、 扰素 ^ it frn^ 基 因[ 等 。 LO 基 干 y ne eo y ( r )
表观遗传学和基因转录调控的研究及应用

表观遗传学和基因转录调控的研究及应用在生命科学领域中,表观遗传学和基因转录调控是两个热门的研究领域。
表观遗传学主要研究基因表达被化学修饰所影响的机制,而基因转录调控则专注于如何调节基因的转录,以达到控制基因表达的目的。
这两个领域在理论和实践上都非常重要,对于基础生物学研究和生物技术发展都有着至关重要的影响。
一、表观遗传学的研究及应用表观遗传学通过研究基因组DNA以外的化学修饰(epigenetic modification),揭示基因表达可能会受到作用,同时也反映了细胞分化和转录调控的机制。
表观修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等抑制或激活转录的化学标记。
这些化学标记的变化可能会导致基因表达失调,从而引起一系列疾病。
研究表明,癌症和其他一些疾病中的基因表达都受到了表观遗传学调控的影响。
因此,我们可以使用表观遗传学的知识和技术来诊断和治疗这些疾病。
例如,在肺癌的治疗中,通过对肿瘤DNA中的甲基化模式进行研究,可以用于肺癌早期诊断,从而提高治疗率。
此外,表观遗传学也可以作为一种新型的肿瘤治疗策略,如针对DNA甲基转移酶的表观遗传学治疗药物。
二、基因转录调控的研究及应用基因转录调控是基因表达的重要机制。
生物细胞调控基因转录的能力和水平,既可以为细胞的正常运作提供保障,也可以致病或者治疗疾病。
因此,基因转录调控已成为生命科学研究的热门方向之一。
基因转录调控的机制极其复杂。
基因的转录通常由RNA聚合酶II (RNA polymerase II)介导的过程完成。
此外,基因转录调控还涉及到诸多转录因子、DNA绑定蛋白、染色质变构蛋白以及许多其他的调节因子。
这些因素的调控机制、作用方式、相互关系等细节还远远没有完全揭示清楚。
现在,新兴的技术和实验手段正在越来越多地用于研究基因转录调控,如甲基化敏感型PCR(MSP),染色体免疫共沉淀(ChIP)技术,基因组覆盖诱导酶反应(GIAR)等。
通过这些技术的研究和使用,我们或许能够更好地认识基因转录调控机制的细部工作原理。
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■背景资料
Key Words: Liver fibrosis; Epigenetics; Hepatic stellate cells; Myofibroblasts
肝纤维化是机体 对各种病因引起 的肝脏的慢性损 伤所产生的病理 性修复的累积. 目 前认为肝纤维化 是双向可逆的. 但 其早期无创诊断 及有效治疗仍是 亟待解决的难题 . 表观遗传学改变 作为肝纤维化发 生过程中的早期 事件, 从DNA甲 基化、组蛋白修 饰 、 MicroRNAs 三方面进行调控.
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摘要 肝纤维化是机体对各种病因引起的肝脏的 慢性损伤所产生的病理性修复的累积过程 . 促纤维化与抗纤维化基因表达失衡 , 是发生 肝纤维化的中心环节 . 早期诊断与有效治疗 是逆转肝纤维化的重要途径 . 表观遗传学改 变被认为是肝纤维化发生过程中的早期事 件 . 肝纤维化的表观遗传学调控机制错综复 杂 , 主要包括 D N A 甲基化 、 组蛋白修饰 、 microRNAs(miRNAs)等. 近年来较多学者从 表观遗传学水平探讨肝纤维化相关基因的表 达及对肝星状细胞的活化、肌成纤维细胞的 分化等的调控, 进一步揭示肝纤维化的发病机 制. 本文就肝纤维化的表观遗传学调控作一综 述, 为肝纤维化的诊断、病情评估及靶向治疗 提供新思路.
© 2013年版权归百世登出版集团有限公司所有.
关键词: 肝纤维化; 表观遗传学; 肝星状细胞; 肌成 纤维细胞 核心提示: 表观遗传学主要通过影响纤维化相关 基因表达、肝星状细胞(hepatic stellate cells)的活 化、增殖、凋亡及肌成纤维细胞(myofibroblasts) 分化来调控肝纤维的发生发展.
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wcjd@
世界华人消化杂志 2013年11月18日; 21(32): 3499-3504 ISSN 1009-3079 (print) ISSN 2219-2859 (online)
文献综述 REVIEW
肝纤维化中表观遗传学调控的研究进展
李曼蓉, 陆伦根, 卜 平
李曼蓉, 卜平, 扬州大学临床医学院苏北人民医院消化内科 江苏省扬州市 225001 陆伦根, 上海交通大学附属第一人民医院消化科 上海市 200080
Li MR, Lu LG, Bu P. Advances in research of epigenetic regulation in liver fibrosis. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2013; 21(32): 3499-3504 URL: http://www.wjgnet. com/1009-3079/21/3499.asp DOI: http://dx.doi. org/10.11569/wcjd.v21.i32.3499
李涛, 副主任医 师, 北京大学人民 医院肝胆外科
2013-11-18|Volume 21|Issue 32|
3500
■研发前沿
ISSN 1009-3079 (print) ISSN 2219-2859 (online)
世界华人消化杂志 2013年11月18日 第21卷 第32期
近年来研究证实 , 表观遗传学参与 并调控了肝纤维 化的发生发展, 这 些发现为肝纤维 化的无创诊断、 病情评估及靶向 治疗提供了新的 手段及思路.
0 引言 肝纤维化是机体对各种病因引起的肝脏的慢性 损伤所产生的病理性修复的累积过程 . 目前认 为肝纤维化是双向可逆的 . 但其早期无创诊断 及有效治疗仍是亟待解决的难题. 近年来, 随着 人类基因组计划的完成 , 人们把视角由宏观转 移到微观, 由遗传学转移到表观遗传学. 表观遗 传学改变不涉及DNA序列的改变, 却与肿瘤及 许多其他疾病的发生发展有着较为密切的联系. 表观遗传学的表型改变可能会遗传给子代 , 影 响子代基因的表达. 但庆幸的是, 表观遗传学水 平的改变早于蛋白水平的改变 , 且这种改变是 可以逆转的. 因此, 近年来, 众多肝病学者关注 于表观遗传学改变对纤维化相关基因表达及肝 星状细胞(hepatic stellate cells, HSCs)的活化、 肌成纤维细胞(myofibroblasts, MFs)分化的影响, 为肝纤维的无创诊断及逆转纤维化进程提供科 学依据. 表观遗传学分子机制主要包括: DNA甲 基化、组蛋白修饰、miRNAs、染色质重塑等. 其中以前三者与肝纤维化的相关研究较多 . 本 文就肝纤维化的表观遗传学调控作一综述. 近年来 , 大多数研究用单一的表观遗传学 改变解释其与肝纤维化发生发展的相关性 , 也 有学者提出在肝纤维化发生过程中, DNA甲基 化、组蛋白乙酰化、miRNAs三者可能存在相 互影响的潜在的联系 切机制仍不十分清楚. 1 DNA甲基化 DNA甲基化是研究最早的表观遗传学修饰方式. DNA甲基化是DNA复制后的一种酶促反应, 一 般从全基因组DNA甲基化水平及特定基因启动 子区域的CPG岛5-氟胞嘧啶的甲基化状态这两 方面来探讨甲基化的改变 . 基因发生超甲基化 后, 多下调该基因的表达, 反之, 基因的低甲基 化多上调该基因的表达. 在肝纤维化中, 纤维化相关基因的甲基 化状态及水平均表现出较明显的差异 . 学者 们在肝纤维化的动物实验及临床实验中 , 发 现h M S H3 、M G M T 、R A S S F1A 、P T E N 、
李曼蓉, 陆伦根, 卜平. 肝纤维化中表观遗传学调控的研究进 展. 世界华人消化杂志 2013; 21(32): 3499-3504 URL: http://
■同行评议者
/1009-3079/21/3499.asp DOI: http:// /10.11569/wcjd.v21.i32.3499
Liver fibrosis is a pathological repair process in response to chronic injury caused by various etiologies in the liver. Imbalance between the expression of pro-fibrosis genes and anti-fibrosis genes play a pivotal role in hepatic fibrosis. The important path of reversing liver fibrosis is the early diagnosis and effective treatment. Epigenetic modifications have been considered an initial event in the development of hepatic fibrosis. Epigenetic regulatory mechanisms in liver fibrosis are intricate, including DNA methylation, histone modification, and microRNAs (miRNAs). Recently, many researchers have studied the effect of fibrosis-related gene expression at the epigenetic level on hepatic stellate cell activation and myofibroblast differentiation in hepatic fibrosis. This review discusses the epigenetic regulation in liver fibrosis, with an aim to provide new insights into the early non-invasive
李曼蓉, 硕士生, 主要从事消化系疾病的临床及实验研究. 作者贡献分布: 本文综述由李曼蓉完成; 陆伦根与卜平负责审校. 通讯作者: 卜平, 教授, 主任医师, 225001, 江苏省扬州市扬州大 学医学院广陵区淮海路11号, 扬州大学临床医学院苏北人民医 院消化内科. boping@ 电话: 0514-7978801 收稿日期: 2013-08-06 修回日期: 2013-09-14 接受日期: 2013-10-20 在线出版日期: 2013-11-18
Advances in research of epigenetic regulation in liver fibrosis
Man-Rong Li, Lun-Gen Lu, Ping Bu Man-Rong Li, Ping Bu, Department of Gastroenterology, Subei People’s Hospital, Clinical Medical College of Yangzhou University, Yangzhou 225001, China Lun-Gen Lu, Department of Gastroenterology, Shanghai First People’s Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200080, China Correspondence to: Ping Bu, Professor, Chief Physician, Medical College of Yangzhou University, 11 Huaihai Road, Yangzhou, Jiangsu Province, China. boping@ Received: 2013-08-06 Revised: 2013-09-14 Accepted: 2013-10-20 Published online: 2013-11-18