DNA甲基化在缺血性脑卒中的应用
DNA甲基化在人类疾病中的作用
DNA甲基化在人类疾病中的作用DNA甲基化是指DNA分子上甲基基团的添加,是表观遗传学领域中的重要研究内容。
甲基化可以通过化学方法或基于PCR扩增的特定测序技术进行测序和定量。
甲基化和基因表达水平之间的关系得到了广泛关注,因为DNA甲基化在某些情况下与疾病状态相关联。
本文将探讨DNA甲基化在人类疾病中的作用,并对应用DNA甲基化在疾病治疗和诊断中的前景进行讨论。
DNA甲基化的作用DNA甲基化的主要功能是调节基因表达。
甲基化通常发生在DNA的CpG岛区域。
CpG岛是DNA上的一段长度约为500-1000个碱基对的区域,具有高度甲基化程度和高的碱基对密度。
这些岛屿通常在基因启动子区域内,是重要的调节元件。
甲基化可以阻止转录因子与DNA的结合,从而抑制基因转录。
另外,甲基化也可以吸引甲基化特定蛋白(如MeCP2),这些蛋白能与组蛋白修饰酶(如HDAC和HMT)形成复合物,再与组蛋白脱乙酰酶(如HDAC1)相互作用,导致组蛋白修饰水平下降,从而抑制基因表达。
DNA甲基化变化与多种疾病有关。
研究发现,DNA甲基化水平在肿瘤、心血管疾病、自身免疫疾病以及精神疾病等方面具有明显变化。
肿瘤DNA甲基化在癌症进程中发挥着重要作用。
肿瘤细胞在DNA甲基化水平方面具有特异性变化,一般是DNA甲基化增加,伴随着特定基因的表达抑制。
这种抑制特别与肿瘤抑制基因,如RAS、TP53、CDKN2A及其他肿瘤抑制因子的表达相联系。
探究肿瘤生长与建立的DNA甲基化学特征,将有助于了解癌症的病理生理学机制。
心血管疾病DNA甲基化变化与心血管疾病的关系也得到了广泛的研究。
一些研究表明,体内高脂、高糖等有害因素可能使得CpG岛上DNA 的去甲基化和甲基化发生改变,从而影响心血管相关基因的表达水平。
例如,肥胖和2型糖尿病患者的DNA甲基化模式与其代谢改变相关。
心血管疾病的病理机制之一就是高胆固醇血症、高脂肪饮食、高脂肪饮食等危险因素可以改变脂肪酸代谢途径中关键酶的表达水平。
DNA甲基化在疾病发生发展中的作用
DNA甲基化在疾病发生发展中的作用DNA甲基化是指DNA分子上某些碱基的甲基化修饰。
这种修饰是通过 DNA甲基转移酶酶催化作用而实现的。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,可以调控基因的表达,对于维持细胞正常功能起到至关重要的作用。
DNA甲基化广泛存在于哺乳动物的基因组中,对于维持基因组的稳定性和正常的表观遗传调控具有重要意义。
然而,在一些疾病的发生发展过程中,DNA甲基化水平可能会发生异常改变,进而影响基因的表达和细胞功能。
下面,我们将分别从疾病发生和发展两个方面来探讨DNA甲基化的作用。
一、DNA甲基化在疾病发生中的作用1.癌症DNA甲基化在肿瘤的发生中起到了重要的作用。
许多肿瘤相关基因的甲基化程度发生变化,进而导致了基因的沉默或过表达。
例如,在乳腺癌中,一些抑癌基因如BRCA1、TP53等常常发生DNA甲基化,导致基因表达降低或丧失,从而增加了肿瘤的风险。
此外,DNA甲基化水平的异常也与肿瘤的恶性程度和预后密切相关。
研究发现,高度甲基化的肿瘤组织,与较低甲基化的肿瘤组织相比,往往具有更差的生存期和更高的转移风险。
因此,DNA甲基化在癌症的早期筛查和诊断中有着重要意义。
2.心血管疾病DNA甲基化对于心血管疾病的发生也起到了一定的调节作用。
甲基化基因的表达异常和DNA甲基化水平的改变与高血压、冠心病、心肌梗死等心血管疾病的发生密切相关。
一项对3300名参与者的研究发现,DNA甲基化水平与血管硬化指标,如冠状动脉钙化和动脉粥样硬化有关。
高甲基化水平与心血管疾病的风险增加相关,这表明DNA甲基化在心血管疾病的预防和治疗中具有潜在的应用价值。
二、DNA甲基化在疾病发展中的作用1.免疫系统疾病DNA甲基化在免疫系统疾病的发展过程中发挥着重要的调控作用。
免疫相关基因的甲基化程度异常会导致基因的异常表达和免疫功能的紊乱。
以系统性红斑狼疮(SLE)为例,该疾病的发生和发展与DNA甲基化异常密切相关。
SLE患者的DNA甲基化机制发生异常,导致T细胞、B细胞和调节性免疫细胞的功能紊乱,进而引发自身免疫反应。
dna甲基化的研究进展及应用
DNA甲基化的研究进展及应用的实际应用情况1. 应用背景DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,通过在DNA分子中加上甲基基团来调控基因的表达。
DNA甲基化在生物体的发育和疾病进程中起到关键作用,因此对其研究具有重要意义。
随着技术的发展,我们对DNA甲基化的认识逐渐深入,并且已经开始将其应用于多个领域。
2. 应用过程2.1 DNA甲基化检测技术DNA甲基化检测技术是研究DNA甲基化的关键工具。
目前常用的DNA甲基化检测技术包括: - 亚硫酸盐测序(Bisulfite Sequencing):通过处理DNA样本使未甲基化位点被转换成尿嘧啶,而已经甲基化的位点不受影响,然后进行测序分析。
- 限制性内切酶消化(Restriction Enzyme Digestion):通过特定限制性内切酶识别和切割未甲基化位点,然后使用PCR或Southern blot等方法检测切割的DNA片段。
- 甲基化特异性PCR(Methylation-Specific PCR):通过使用甲基化特异性引物,只扩增已甲基化或未甲基化的DNA片段,从而判断甲基化状态。
2.2 DNA甲基化的测序技术近年来,随着高通量测序技术的发展,研究人员可以更全面地了解DNA甲基化的分布情况。
通过结合Bisulfite Sequencing和高通量测序技术,我们可以对整个基因组进行DNA甲基化分析。
这种技术被称为全基因组甲基化测序(Whole Genome Bisulfite Sequencing,WGBS),它能够提供高分辨率和全面性的DNA甲基化图谱。
2.3 DNA甲基化和疾病关联的研究DNA甲基化在多种疾病中扮演重要角色,并且被广泛应用于疾病诊断、预测和治疗。
在癌症中,DNA甲基化异常常常导致肿瘤抑制基因的失活和癌症相关基因的活化。
通过对肿瘤组织和正常组织中DNA甲基化的比较,可以发现候选的甲基化标记物,并且可以用于癌症早期诊断和预后评估。
DNA甲基化在神经发育及中枢神经系统相关疾病中的作用研究进展
DNA甲基化在神经发育及中枢神经系统相关疾病中的作用研究进展于明懂1,于泳浩2,李佩3,张英立11天津医科大学第二医院,天津300211;2天津医科大学总医院;3天津市天津医院摘要:DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式,受非遗传因素影响,能够在不改变DNA序列的前提下,改变基因的表达,是一种重要的表观遗传学修饰方式,在神经发育及中枢神经系统相关疾病的发展过程中发挥了重要作用。
DNA甲基化参与调控具有相同基因组的细胞产生不同类型的、不同功能的神经元和胶质细胞群体,对中枢神经系统的发育及分化、学习记忆的形成及发展过程有重要的调节作用。
关键基因的DNA异常甲基化参与了神经退行性病变的发生发展过程,如发病率最高的阿尔茨海默病和帕金森病等。
DNA甲基化状态在脑缺血缺氧性损伤疾病的发展过程中也表现出了明显的改变。
外周血中的DNA甲基化模式可用于预测中枢神经系统相关疾病的严重程度,并且DNA甲基化是一个可逆的过程,能够被调控,使其已经逐步成为神经系统相关疾病治疗过程中的重要药物靶点。
关键词:DNA甲基化;表观遗传;神经保护;神经变性疾病;神经认知障碍doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.16.022中图分类号:R741.02文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)16-0092-05表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下,由环境因素的变化引起的基因功能的改变,表观遗传机制通过调控使相同基因在不同的细胞类型和背景下差异表达,以决定细胞命运,其表型的变化可以传递给后代细胞,而且这种变化是可逆的。
表观遗传机制主要包括DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰和核小体定位变化等,其中DNA甲基化作为一种重要的表观遗传学修饰方式已成为表观遗传学领域的研究热点,其对基因组的功能调控和稳定性维持具有重要意义[1]。
在中枢神经系统,多种非遗传因素可以通过表观遗传学机制来影响突触的可塑性、记忆的获取和巩固、神经通路的连接以及神经信号的传递等,DNA甲基化在其中发挥了非常重要的作用。
DNA甲基化与人类脑发育的关系研究
DNA甲基化与人类脑发育的关系研究DNA甲基化是一种重要的基因表达调控方式,因其在基因组稳定性、基因表达调节、细胞分化发育、生命活动等方面具有非常重要的作用,被广泛地研究。
研究表明,DNA甲基化不仅在细胞分化中起到重要的作用,而且还与人类脑的发育和功能密切相关。
本文将介绍DNA甲基化与人类脑发育的关系研究。
DNA甲基化在人类脑发育中的作用DNA甲基化是一种表观遗传变化,是通过加上一个甲基化基团改变DNA分子的化学结构,从而影响DNA的可读性和细胞功能。
这种 chemical modification 往往发生在DNA的顺式甲基化作用时,即在CpG配对时,DNA甲基转移酶将一个甲基化基团转移到甲基化底物的C4位。
大部分CpG序列位于非编码区,而在编码区,它们往往位于启动子、增强子和转录因子结合位点附近的调节区域。
因此,DNA甲基化可以阻止RNA聚合酶与DNA的相互作用,从而影响基因的表达。
对于人类脑的发育,DNA甲基化的作用主要体现在以下三方面:1. 精神疾病的发生与DNA甲基化的相关性DNA甲基化在神经元分化和发育过程中发挥了非常重要的作用。
若DNA甲基化发生异常,可能会导致精神疾病的发生。
一些新的研究表明,脑部疾病的发作比较常见的是位于dna甲基化区的基因发生不正常的甲基化,对基因的表达产生抑制作用。
当前研究表明,一些神经精神疾病与DNA甲基化的机制密切相关。
例如,苯丙酮尿症、唐氏综合征、阿尔茨海默病等都与DNA甲基化的异常相关。
2. 常染色体显性遗传的与DNA甲基化的相关性一些遗传性疾病也可能是由于DNA甲基化异常所导致的。
这些遗传性疾病被称为常染色体显性遗传。
例如, 替代大脑白质发育不良症 (PDL),这个遗传性病例是由底物甲基的缺乏所引起的,这一物质在DNA甲基化的催化下被合成。
其他DNA甲基化相关的常染色体显性遗传疾病还包括遗传性小头畸形综合症、Cornelia de Lange综合症等。
dna甲基化的临床应用
dna甲基化的临床应用DNA甲基化是指DNA分子上的甲基基团与胸腺嘧啶(C)碱基发生共价结合的化学修饰过程。
这一过程是一种重要的表观遗传修饰,对基因的表达和细胞功能调控起着关键作用。
近年来,DNA甲基化的临床应用逐渐引起人们的关注,成为研究疾病的重要手段之一。
DNA甲基化在癌症诊断和治疗中具有重要的临床应用。
研究表明,癌细胞与正常细胞相比,其DNA甲基化水平发生了明显变化。
通过检测癌细胞中的甲基化模式,可以实现癌症的早期诊断、分型和预后评估。
例如,在乳腺癌中,BRCA1基因的甲基化程度与肿瘤的预后密切相关。
此外,DNA甲基化还可用于癌症治疗的指导。
某些抑制DNA甲基转移酶的药物可以逆转癌细胞的异常甲基化状态,从而恢复基因的正常表达,提高治疗效果。
除了癌症,DNA甲基化还在其他疾病的诊断和治疗中发挥重要作用。
例如,在遗传性疾病中,某些基因的甲基化缺陷与疾病的发生密切相关。
通过检测这些基因的甲基化状态,可以进行遗传病的早期筛查和诊断。
此外,DNA甲基化还可用于预测某些疾病的风险和预后。
例如,在心血管疾病中,DNA甲基化的一些特定位点与患病风险和病情严重程度相关。
通过检测这些位点的甲基化水平,可以预测个体的心血管病风险,从而采取相应的预防措施。
DNA甲基化还可以作为药物研发和药效评价的重要指标。
许多药物的疗效与其对DNA甲基化的影响密切相关。
通过检测药物对DNA甲基化的影响,可以评估药物的治疗效果和副作用。
例如,DNA甲基转移酶抑制剂是一类常用的抗癌药物,通过检测其对癌细胞DNA甲基化的抑制作用,可以评估药物的疗效和耐药性。
DNA甲基化在临床中具有广泛的应用前景。
通过检测DNA甲基化的状态,可以实现疾病的早期诊断和预后评估,指导治疗方案的选择和调整。
此外,DNA甲基化还可以作为药物研发和药效评价的重要指标,为新药的开发和治疗方案的优化提供依据。
随着技术的不断进步,相信DNA甲基化在临床中的应用将会越来越广泛,为疾病的预防和治疗提供更加精准和个体化的策略。
DNA甲基化在心血管疾病中的作用及机制探究
DNA甲基化在心血管疾病中的作用及机制探究随着生物技术的快速发展,在医学领域的应用越来越广泛。
其中,DNA甲基化是一项被广泛研究的技术,它可以控制DNA的表达和维护基因组稳定性。
在心血管疾病的发病和治疗中,DNA甲基化起到了重要的作用。
本文将从DNA甲基化的概念、机制入手,讨论其在心血管疾病中的具体作用。
DNA甲基化是DNA序列上的化学修饰,在这个过程中,甲基基团被附加到DNA分子的碱基上,特别是在胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)的CpG二核苷酸位点(嘌呤-胞嘧啶鸟苷二核苷酸位点)。
这种化学修饰可以影响基因的表达方式和基因组稳定性。
DNA甲基化被视为一种经过精确调控的生物学过程,可影响细胞分化程度、胚胎和细胞发育,甚至增生和衰退进程。
DNA甲基化的机制在心血管疾病中仍然不完全清楚。
一些研究表明,DNA甲基化可以调节心血管疾病的相关基因和通路。
比如,DNA甲基化可以调节心血管疾病相关基因的表达,例如,调节外泌体涉及的基因的表达,导致外泌体的生成和释放增加。
此外,DNA甲基化还可以导致某些基因表达失调,从而导致心脏疾病的发生。
例如,DNA甲基化可以导致抑制基因的表达,抑制心脏细胞的增生和更新。
这在心脏瓣膜疾病等一些先天性缺陷中特别显著。
最近的研究表明,DNA甲基化在心血管疾病的发病机制中也起着重要的作用。
例如,DNA甲基化可以作为一种新的心血管风险因素,以指导预防和治疗策略。
DNA甲基化的异常也与高血压、心肌梗死、心律失常、心力衰竭、心脏瓣膜疾病等心脏疾病密切相关。
虽然DNA甲基化在心血管疾病中的具体作用还不十分清楚,但这种化学修饰对治疗和预防心血管疾病是极其有利的。
未来,更多的研究将有助于深入探究DNA甲基化在心血管疾病中的作用及机制。
DNA甲基化是一种重要的生物学过程,在心血管疾病中也起着重要的作用。
深入探究DNA甲基化的机制和作用,在治疗和预防心血管疾病中具有重要意义。
未来的研究应当进一步加强对DNA甲基化在心血管疾病中具体作用的探究,以此来为人类在心血管疾病方面的防治提供更多支持和依据。
DNA甲基化与心血管疾病的关系
DNA甲基化与心血管疾病的关系近年来,心血管疾病(Cardiovascular Disease,CVD)在全球范围内成为导致人类死亡的主要原因之一。
许多研究指出,DNA甲基化在心血管疾病的发生和发展中扮演着重要的角色。
本文将探讨DNA甲基化与心血管疾病之间的关系,并讨论DNA甲基化作为潜在治疗靶点的潜力。
一、DNA甲基化的基本机制DNA甲基化是一种常见的表观遗传修饰形式,通过在DNA分子上加上甲基基团来改变基因活性。
DNA甲基化主要发生在CpG二核苷酸的甲基化位点上。
甲基化酶(DNA methyltransferases)负责甲基化反应的催化作用,而DNA去甲基化酶(DNA demethylases)则参与去甲基化过程。
这一过程是高度复杂且动态的,可以被内外部环境因素所影响。
二、DNA甲基化与心血管疾病的关联许多研究表明,DNA甲基化与心血管疾病存在密切关系。
在心血管疾病患者的DNA样本中发现了大量的甲基化位点。
比如,在心肌梗死患者中,某些关键基因的甲基化水平显著升高。
此外,DNA甲基化的变化还与高血压、冠心病和动脉粥样硬化等多种心血管疾病的发生和预后相关。
三、DNA甲基化在心血管疾病发展的作用DNA甲基化在心血管疾病的病理过程中发挥着重要的作用。
首先,甲基化位点上的表观遗传修饰可以导致基因的沉默或激活,进而影响关键基因的表达。
例如,DNA的过度甲基化可能导致抗炎基因的表达下调,从而促进炎症反应的发生。
其次,甲基化水平的改变还可能干扰基因组稳定性,增加心血管疾病的风险。
最后,DNA甲基化可以通过调控非编码RNA的表达来参与心血管疾病的发生和发展。
四、DNA甲基化作为潜在治疗靶点的潜力由于DNA甲基化在心血管疾病中的重要作用,它被认为是潜在的治疗靶点。
目前已有一些研究探索了DNA甲基化与心血管疾病之间的关系,并试图通过干预DNA甲基化过程来改善疾病的预后。
例如,一些药物已被证明可以抑制或逆转DNA甲基化,从而改变基因表达模式,进而发挥治疗效果。
DNA甲基化在人类疾病中的作用与机制
DNA甲基化在人类疾病中的作用与机制DNA甲基化是指在DNA分子中加入甲基基团,从而使基因表达发生改变的一种生物学现象。
DNA甲基化在细胞内具有重要的生物学作用,可以对基因的表达起到调控作用。
在人类疾病的发生和发展中,DNA甲基化也扮演了重要的角色。
DNA甲基化的机制DNA甲基化是由DNA甲基转移酶(DNMT)催化甲基基团与DNA结合形成的。
在人类体内,存在着三种不同的DNMT,包括DNMT1、DNMT3A和DNMT3B,它们各自对DNA甲基化的调控起到了不同的作用。
DNMT1主要参与维护DNA甲基化的一致性,并在DNA复制过程中将DNA甲基化“复制”到新的DNA链。
而DNMT3A和DNMT3B则主要负责DNA的新甲基化。
DNA甲基化在人类疾病中的作用DNA甲基化在人类疾病的发生和发展中扮演了重要的角色。
研究表明,一些疾病的发生和发展与DNA甲基化异常等因素有关。
例如,DNA甲基化异常与肿瘤的发生密切相关。
良性或恶性肿瘤细胞的DNA甲基化状态与正常细胞有显著差异,肿瘤相对于正常细胞通常具有高甲基化水平。
此外,DNA甲基化在神经疾病的发生和发展中也扮演了重要的作用。
多项研究显示,DNA甲基化异常参与了精神分裂症、自闭症、阿尔茨海默病等多种神经系统疾病的发生和发展。
在某些疾病中,DNMT的表达发生了变化,导致DNA甲基化状态发生了改变。
例如,在心血管疾病中,DNMT的表达量和活性都增加了,导致DNA甲基化水平上升。
这些变化可能是罹患心血管疾病的风险因素之一。
DNA甲基化的治疗应用越来越多的研究表明,对DNA甲基化进行调控可能成为治疗某些疾病的新战略。
例如,在肿瘤治疗中,研究人员尝试通过干扰DNMT的表达和功能,使得肿瘤细胞的DNA甲基化水平下降,这可能会影响肿瘤细胞的增殖、分化和凋亡等生物学行为。
此外,一些化合物已被研究出来具有调控DNA甲基化的作用,有些甚至已经进入到临床试验阶段。
这些化合物在治疗某些疾病方面具有一定的前景,未来可能成为新型的治疗手段。
缺血性脑卒中DNA甲基化的研究进展
^2缺血性脑卒中DNA 甲基化的研究进展王晓丽1,刘向哲3尚官红1(1 .河南中医药大学,河南郑州450000 ;2.河南中医药大学第一附属医院,河南郑州450000)[关键词]缺血性脑卒中;表观遗传学;DNA 甲基化 dul : 14. 3969/j. issn. 1008 - 8849. 4020. 61.422J 中图分类号]R743.3[文献标识码]A 缺血性脑卒中(caudel ischemic strode , CIS )又 称脑梗死(caredral infarction ,CI ),是指因脑部血液 循环障碍,缺血、缺氧所致的局限性脑组织的缺血性 坏死或软化[1]。
本病是最常见的脑卒中类型,占脑卒中的69. 6% ~70, 8% [2],具有发病率高、致死率 高、致残率高的特点,给患者、家属及社会带来巨大 损失和经济负担。
目前对其发病机制的研究日益成为热点。
从遗传学角度分类,脑卒中可分成单基因 病和多基因病目前已成为共识。
多基因复杂疾病是 外界因素与遗传因素共同作用的结果,越复杂的性 状或行为,外界因素发挥的作用就越强、越重要,这是现代遗传学中表观遗传学研究的内容之一。
目前对于脑梗死的表观遗传研究主要集中在DNA 甲基 化及组蛋白修饰。
DNA 甲基化是最早被发现的与 基因抑制相关的表观遗传调控机制,是DNA 序列中 腺瞟吟(A )或胞IJ (C)在甲基化转移酶(DNMT )的催化下与S-腺O 甲硫氨酸(SAM )提供的甲基发 生共价结合,并在细胞分裂过程中传递给子细胞的 遗传现象。
根据大量的研究结果可以看出,基因DNA 序列的甲基化能对DNA 的稳定性、染色质的 结构以及DNA 的构象等产生作用,并且影响蛋白质与DNA 之间的相互作用方式,如促使胞IJ 到胸腺 IJ 的基因突变,影响基因错配修复以及导致基因 沉默,从而控制基因表达[3]。
笔者将缺血性脑卒中的DNA 甲基化综述如下。
脑梗死与基因组DNA甲基化的相关性研究
脑梗死与基因组DNA甲基化的相关性研究摘要:目的探讨脑梗死与基因组DNA甲基化的相关性,为脑梗死的诊治提供新的途径和方法。
方法采用病例-对照研究方法,选取脑梗死患者53例,脑梗死患者50例,用基因组DNA甲基化定量检测试剂盒检测脑梗死组与正常对照组的甲基化水平。
结果脑梗死组与正常对照组基因组DNA甲基化水平未见显著差异。
结论结合本次实验结果不能认为基因组DNA甲基化水平与脑梗死相关。
关键词:脑梗死;表观遗传;基因组DAN甲基化脑梗死是各种原因所致脑部血液供应障碍,导致局部脑组织缺雪、缺氧性坏死,而出现行营神经功能缺损的一类临床综合症。
具有致死率、致残率、复发率高的特点,其发病率也在逐年上升,给社会和家庭带来严重的负担[6]。
脑梗死的预防和诊治成为当前面临的重要难题。
脑梗死高同型半胱氨酸血症是脑梗死的独立危险因素,是近几年的研究热点。
同型半胱氨酸是甲硫氨酸循环的重要中间产物,主要生物功能使为物质合成提供甲基[5]。
DNA甲基化是表观遗传学的主要机制之一,由S-腺苷甲硫氨酸提供甲基,在DNA甲基转移酶的催化下使CPG二核苷酸5,端的胞嘧啶转变为5-甲基胞嘧啶。
基因组甲基化的核心机制通常包括基因启动子区CpG岛甲基化和基因组总体甲基化改变。
大量研究证实了肿瘤细胞中基因组总体低甲基化,伴随特异性基因DNA高甲基化[7]。
20世纪90年代末首次有学者提出DNA总体甲基化与动脉硬化的发生密切相关,DNA甲基化的异常改变可能是动脉粥样硬化发生的早期标志[8]。
动脉粥样硬化是脑梗死的主要发病机制,但基因组DNA甲基化与脑梗死的相关性研究很少,本次次实验旨在通过检测两组样本的DNA甲基化水平差异,判断有无统计学意义,为脑梗死提供新的诊治途径1材料与方法1.1样本来源:选取延边医院神经内科脑梗死住院患者,在患者知情同意的前提下采集次日空腹肘静脉血2ML,及同时期延边医院门诊体检患者血标本2ML,EDTA抗凝,-40℃保存备用。
缺血性卒中DNA甲基化调控的研究进展
缺血性卒中DNA甲基化调控的研究进展张晓璐;于海龙;许建国;黄爱林【期刊名称】《中国脑血管病杂志》【年(卷),期】2016(013)012【总页数】5页(P669-673)【关键词】卒中;脑缺血;DNA甲基化调控;综述【作者】张晓璐;于海龙;许建国;黄爱林【作者单位】225000 扬州,江苏省苏北人民医院药学部;225000 扬州,江苏省苏北人民医院神经内科;225000 扬州,江苏省苏北人民医院药学部;225000 扬州,江苏省苏北人民医院科教部【正文语种】中文神经可塑性作为贯穿于整个卒中后神经功能康复过程的基础[1],其发生机制目前并不十分清楚,但康复过程存在多种调控神经发育基因的改变。
现代分子生物学研究显示,细胞中信息的表达受两种因素控制:一种是遗传调控,另一种是表观遗传调控。
表观遗传学机制主要包括DNA甲基化/去甲基化,组蛋白修饰和非编码RNA(如microRNA),调控不同细胞类型的特异性基因表达及其转录程序[2-4]。
DNA甲基化发生在DNA复制之后,转录之前。
其基本过程是在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,DNMTs)的作用下,将一个甲基添加到胞嘧啶的5′-碳分子上,形成5-甲基化胞嘧啶。
表观遗传学在缺血性卒中过程中,通过改变相关基因的表达水平,影响神经可塑性、学习以及记忆能力,也影响脑缺血、缺氧后的损伤和修复过程[2-3]。
笔者主要从DNA甲基化在大脑发育中的重要作用以及在卒中机制等方面综述如下。
1.1 DNA甲基化修饰DNA甲基化在调控细胞水平的发育和分化过程以及基因组结构、稳定性和基因表达等方面起到重要作用。
建立和维持DNA甲基化模式对于正常大脑发育、正常相关器官组织功能非常关键。
DNA甲基化一般发生在CpG岛二核苷酸的位置。
CpG岛是基因组中长度为300~3 000 bp的富含CpG二核苷酸的一些区域,主要存在于基因5′区域。
位于基因启动子区域中的CpG在人类和啮齿类动物中具有高度保守性,在正常情况下,大多呈现非甲基化状态,并且CpG岛通常位于转录调控区附近,与56%的人类基因组编码基因相关[5-6]。
DNA甲基化去甲基化调控缺血性卒中的研究进展
DNA甲基化/去甲基化调控缺血性卒中的研究进展李亚楠,韩非原,王文,伍昊文综述,孙宏巍审校摘要: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。
关键词:缺血性卒中;表观遗传学;DNA甲基化;DNA去甲基化中图分类号:R743.3 文献标识码:AResearch advances in DNA methylation/demethylation in regulating ischemic stroke LI Yanan,HAN Feiyuan,WANG Wen, et al.(Department of Neurology, The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150001,China)Abstract:Stroke is the leading cause of death and disability in China. Ischemic stroke (IS) is the dominantsubtype of stroke with a proportion more than 80%. Certainly, IS is a complex disease with a ge⁃neticpredisposition. DNA methylation/demethylation is a crucial epigenetic mechanism, which has been found to play an important role in the pathogenesis and recurrence of IS in recent years, indicating that DNA methylation/demethylation may be potential diagnostic biomarker and therapeutic targets for IS. The latest advances of DNA methylation/demethylation in IS is summarized as follows.Key words:Ischemic stroke;Epigenetics;DNA methylation;DNA demethylation卒中是导致残疾和认知缺陷的主要原因,占全球所有疾病死亡率的5.2%[1],即使是卒中幸存者,大部分也需要依赖他人才能完成行走及其他日常活动。
DNA甲基化在疾病发生与疾病治疗中的应用
DNA甲基化在疾病发生与疾病治疗中的应用DNA甲基化是指在DNA分子的胞嘧啶环的5位碳原子上发生甲基化修饰的过程,由此形成的5-甲基胞嘧啶(5mC)是热带地区最普遍的一种DNA碱基。
在生物体中,DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰方式,对基因表达、细胞分化和稳态维持等过程起重要的调控作用。
然而,当DNA甲基化异常时,就容易导致疾病的产生与发展。
目前已有许多研究表明,DNA甲基化与多种疾病的关联,包括但不限于癌症、心血管疾病、神经系统疾病和自身免疫性疾病等。
因此,探讨和利用DNA甲基化在疾病预测、诊断和治疗中的应用具有重要的意义。
DNA甲基化在癌症中的应用目前已发现DNA甲基化异常与肿瘤发生的密切相关。
在多数癌症中,恶性肿瘤细胞的DNA甲基化模式存在异常,导致了一系列关键基因(如肿瘤抑制基因)的甲基化和表达异常。
此外,DNA甲基转移酶和DNA甲基化酶的异常表达也会引起肿瘤的发生和进展。
因此,通过分析DNA甲基化在癌症中的作用机制,可以预测肿瘤的发生和发展。
此外,近年来,利用基因芯片技术等方法可以对DNA甲基化在癌症中的作用进行较为全面的探究。
根据对治疗前后DNA甲基化水平的比较,可以发现DNA甲基化作为癌症治疗反应的生物标志物发挥了重要作用。
利用组蛋白去乙酰化和组合化学药物联合化疗等策略也可以有效地改变肿瘤细胞的DNA甲基化水平。
DNA甲基化在心血管疾病中的应用DNA甲基化异常也与心血管疾病的发生有关。
例如,常见的高血压等心血管疾病的患者DNA甲基化的模式存在一定的异常,导致某些基因表达受到抑制,从而影响心血管系统的功能。
据统计,利用DNA甲基化水平分析可以预测心血管事件、心脏功能异常、冠状动脉疾病等。
因此,在预测和诊断心血管疾病时,DNA甲基化的检测也具有潜在的应用价值。
DNA甲基化在神经系统疾病中的应用除了癌症和心血管疾病,DNA甲基化也与许多神经系统疾病相关。
例如,研究表明,某些神经元发生DNA甲基化模式异常与认知障碍、抑郁症、精神分裂症等的发生密切相关。
DNA甲基化修饰在疾病诊断中的应用
DNA甲基化修饰在疾病诊断中的应用DNA甲基化修饰是指将甲基基团添加到DNA分子上的一种化学修饰形式。
这种修饰方式可以影响基因的表达,从而影响生物体的生长、发育和疾病过程。
近年来,随着生物技术的不断发展,人们对DNA甲基化修饰的研究越来越深入,也有了更广泛的应用,尤其是在疾病诊断方面。
一、DNA甲基化修饰在肿瘤诊断中的应用肿瘤是DNA甲基化修饰研究中的一个热点领域,因为这种修饰方式常常在肿瘤细胞中存在。
一些研究表明,DNA甲基化修饰在肿瘤早期诊断和预后方面具有很大潜力。
例如,前列腺癌是一种常见的恶性肿瘤,但是目前的诊断方法并不够准确。
但是有研究发现,在前列腺癌患者的DNA样本中,与正常组织相比,有某些基因的DNA甲基化发生了变化。
这些变化可以用来作为前列腺癌的早期诊断标志物,并且可以与临床表现和影像学检查相结合,提高肿瘤的检出率。
此外,DNA甲基化修饰还可以用来预测肿瘤的预后。
例如,乳腺癌患者中某些基因的DNA甲基化状态与患者的生存期呈负相关,这意味着如果这些基因的DNA甲基化状态发生改变,预示着肿瘤患者可能面临更高的死亡风险。
二、DNA甲基化修饰在遗传病诊断中的应用除了肿瘤以外,DNA甲基化修饰还可以用于遗传病的诊断。
举个例子,艾滋病是一种由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的疾病,这种病毒可以在患者的DNA中引起一些甲基化修饰的变化。
研究人员通过检测这些变化可以判断某个人是否感染了HIV病毒。
此外,DNA甲基化修饰也可以被用来对某些罕见遗传病的患者进行诊断。
例如,爱德华氏综合征(Edward syndrome)是一种由染色体异常引起的疾病,这种异常会导致某些基因的DNA甲基化状态发生改变。
通过检测患者的DNA甲基化状态,医生就可以确定患者是否患有这种疾病。
三、DNA甲基化修饰在精神病学诊断中的应用除了肿瘤和遗传病以外,DNA甲基化修饰还可以用于精神病学诊断。
例如,抑郁症是一种常见的精神障碍,但是目前的诊断方法并不够准确。
DNA甲基化调控和心血管疾病的关系研究
DNA甲基化调控和心血管疾病的关系研究DNA甲基化调控是一种基因表达调控的重要手段,能够通过改变DNA的化学结构影响基因表达,从而影响生物体的生理与病理过程。
近年来,越来越多的研究表明,DNA甲基化调控与心血管疾病之间存在着密切的关联。
本文着重讨论DNA甲基化调控对心血管疾病的影响。
一、DNA甲基化调控的基本原理和机制DNA甲基化是指通过在DNA分子中引入甲基基团,从而改变DNA分子的化学结构的过程。
这个过程由DNA甲基转移酶(DNMT)催化,DNMT将S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转化为S-腺苷基甲硫氨酸(SAM,CH3),再将这个甲基基团转移给DNA分子上的胞嘧啶环。
由于DNA甲基化通常发生在CpG二核苷酸上,因此被甲基化的DNA序列被称为CpG岛。
DNA甲基化调控的过程不仅可以影响基因转录过程,还可以影响染色质的结构以及基因组表观遗传学的变化。
DNA甲基化可以直接影响基因转录过程的起始与终止,从而影响基因表达。
此外,DNA甲基化还可以通过影响组蛋白修饰、核小体结构以及非编码RNA的表达,从而影响基因表达和表观遗传学变化。
二、DNA甲基化调控与心血管疾病的关系1. 心血管疾病与DNA甲基化心血管疾病是一组包括高血压、冠心病、心肌梗死等疾病的综合性慢性病。
众所周知,心血管疾病的发生和发展与环境因素以及基因遗传有关。
最近的研究表明,DNA甲基化调控也可以影响心血管疾病的发生和发展。
2. DNA甲基化与高血压高血压是一种常见的心血管疾病,常常导致脑卒中、心脏病等疾病的发生。
研究表明,DNA甲基化调控可以通过调节血管紧张素转换酶基因的表达,影响高血压的发生和发展。
3. DNA甲基化与冠心病冠心病是心血管疾病中较为常见的一种疾病。
研究表明,DNA甲基化调控可以通过影响心肌细胞的凋亡、氧化应激等机制,影响冠心病的发生和发展。
此外,DNA甲基化调控还与冠心病患者的血管内皮功能紊乱有关。
4. DNA甲基化与心肌梗死心肌梗死是指冠状动脉、冠状静脉等供血血管的堵塞引起的心肌缺血和坏死的现象。
DNA甲基化在发育和疾病中的功能
DNA甲基化在发育和疾病中的功能DNA甲基化,在发育和疾病中扮演了非常重要的角色。
DNA甲基化是指DNA 分子上的甲基基团与腺嘌呤或胞嘧啶的碳5位结合。
这个化学修饰是一种表观遗传学的现象,它能修改基因的表达,从而影响生物体的发育和疾病。
DNA甲基化是一种重要的表观遗传现象。
在发育过程中,它可以提供一种特殊的机制,帮助生物体提取与储存信息。
通过特定的DNA甲基化谱,生物体可以识别不同的细胞类型,对过去的环境变化做出反应,从而标志出不同的生物学阶段。
DNA甲基化对于成年人和老年人来说同样重要。
这项化学修饰可以与环境因素互动,促进心血管疾病、糖尿病、癌症等常见疾病的发生和进展。
在这篇文章中,我们将探讨DNA甲基化在发育和疾病中的各种功能。
DNA甲基化在分化和重编程中的作用需要注意的是,在细胞分裂之前,DNA甲基化是不能够被传递到下一代细胞的。
这就意味着,在器官形成、组织分化等过程中,DNA甲基化是具有临时性的。
因此,在这些过程中需要同时处理DNA甲基化和去甲基化状态,以保证经过分化的细胞都有正确的DNA甲基化谱。
重编程就是将某个类型的细胞重定位为不同类型的细胞,例如将成年人体细胞重新编程为胚胎干细胞。
在胚胎干细胞中,DNA甲基化谱是非常平坦的,因此,对细胞重编程的研究表明,去除DNA甲基化,是一种重要的操作技术。
DNA甲基化在发育中的作用在动物中,胚胎发育一般分为子宫内和子宫外两个阶段。
在子宫内,发育过程非常强调保持一种DNA甲基化谱。
当受精卵发现到细胞分化时,细胞会临时摒弃DNA甲基化,然后重新定位, 重构DNA甲基化谱。
以下是在哺乳动物中常见的两种情况:以胚胎为例,一些内在的特性会被标记在克隆出的细胞上,而这些标记通常是DNA甲基化的方式。
这些标记的类型能够区分出不同的细胞并驱动其分化过程。
从胚胎到成年人,细胞类型的数目逐渐增加。
这是通过部分重编程来实现的,包括去除DNA甲基化、重新编程DNA甲基化和重新构建DNA甲基化谱等。
DNA甲基化在神经系统疾病发生与发展中的作用
DNA甲基化在神经系统疾病发生与发展中的作用随着科学技术的不断进步,越来越多的研究表明,DNA甲基化在人体健康与疾病发展中起到了至关重要的作用。
作为一种基因表达的调控机制,DNA甲基化可以影响基因的表达和细胞功能的变化,从而对人体的健康产生影响。
尤其是在神经系统疾病的研究中,越来越多的证据表明,DNA甲基化在神经系统疾病的发生和发展中起到了重要作用。
一、DNA甲基化与神经系统疾病的关系近年来,越来越多的研究表明,DNA甲基化在神经系统疾病的发生和发展中起着重要作用。
比如,阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、自闭症和多发性硬化症等疾病都与DNA甲基化的异常有关。
阿尔茨海默氏症是一种以神经元死亡和脑细胞萎缩为特征的神经系统疾病。
研究表明,阿尔茨海默氏症患者的大脑组织中存在DNA甲基化的异常情况,这可能会导致一些关键基因的表达异常,从而引起神经元功能的损伤和脑质量的降低。
帕金森氏症是一种神经变性性疾病,其主要特征是大脑中的多巴胺神经元的死亡。
研究发现,帕金森氏症患者的大脑中存在DNA甲基化水平的异常,这可能导致关键基因的表达异常,从而引起多巴胺神经元死亡,导致帕金森氏症的发生。
自闭症是一种典型的发育性疾病,其主要特征是社交互动和沟通能力的缺失,以及行为的重复和刻板性。
研究表明,自闭症患者的脑组织中普遍存在DNA甲基化水平异常的情况,这可能影响多种基因的表达和细胞功能,在自闭症症状的形成和发展中起着重要作用。
多发性硬化症是一种慢性进行性的中枢神经系统疾病,其特征是白质脱髓鞘。
研究表明,多发性硬化症患者的大脑组织中存在DNA甲基化水平的异常情况,这可能会导致关键基因的表达异常,从而引起神经元功能的损伤和脑质量的降低。
二、DNA甲基化在神经系统疾病中的机制DNA甲基化是一种基因表达调控的机制,它可以影响基因的表达和细胞功能的变化,从而对神经系统疾病的起源和发展产生影响。
在阿尔茨海默氏症中,DNA甲基化可能会导致大脑中某些关键基因表达异常,如APP、BACE1、PS1等,这些基因都与阿尔茨海默氏症的发生和发展有关。
DNA甲基化对脑组织中基因表达的影响
DNA甲基化对脑组织中基因表达的影响DNA甲基化是一种重要的表观遗传学修饰方式。
它通过在某些位点上附加甲基基团来改变DNA序列的化学性质,从而影响基因的表达。
在脑组织中,DNA甲基化在许多生理和病理过程中发挥着至关重要的作用。
DNA甲基化是一种化学修饰,并不影响DNA序列的本质。
相比其他表观遗传学修饰方式,如组蛋白修饰,DNA甲基化更稳定。
它可以被子代遗传,甚至跨世代传递。
这使得它在生物进化过程中扮演了重要的角色,通过调节基因表达,让一个物种适应环境,因此存活繁衍。
DNA甲基化在脑组织发育中也发挥着重要的作用。
在胎儿期和新生儿期,脑组织中的DNA甲基化水平发生了大量改变,这与后续神经元的生成、迁移和分化息息相关。
DNA甲基化在脑发育中的重要作用在于它可以调控神经元发生中的转录调控。
在脑发育早期,DNA甲基化主要通过抑制启动子的甲基化来影响基因表达。
而在脑发育后期,DNA甲基化通常会降低,导致启动子解甲基化,因此能够增加基因的表达水平。
此外,DNA甲基化在脑组织的成熟和老化过程中也发挥着重要的作用。
研究表明,DNA甲基化水平的异常变化与多种神经系统疾病的发病机制密切相关。
例如,多项研究表明,阿尔茨海默病患者的脑组织中存在大量的DNA甲基化异常。
这些异常主要发生在MAPT基因上,这个基因编码的是微管相关蛋白tau。
研究表明,DNA甲基化在这个基因上的异常变化会导致tau在脑内异常聚积,最终导致神经元死亡。
DNA甲基化还参与了许多其他神经系统疾病的发生发展过程。
例如,帕金森病、自闭症、抑郁症等都与DNA甲基化的异常变化密切相关。
因此,对DNA甲基化的研究已经成为了神经科学领域中的重要热点。
总之,DNA甲基化对脑组织中的基因表达有着至关重要的影响。
它在脑发育中的作用不可替代,同时在神经系统疾病的发生发展中也扮演着重要的角色。
随着对DNA甲基化的研究不断深入,相信我们能够对脑组织中的基因表达调控机制有更深入的理解,最终发现更多的神经系统疾病的治疗方法。
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临床医药文献电子杂志Electronic Journal of Clinical Medical Literature2019 年 第 6 卷第 30 期2019 Vol.6 No.30197DNA 甲基化在缺血性脑卒中的应用王 雄1,李振强1,陈削均1,出良钊2*(1.贵州医科大学研究生院,贵州 贵阳 550004;2.贵州医科大学附属医院神经外科,贵州 贵阳 550004)【摘要】目前人类疾病的三大死亡原因之一即为脑卒中,在我国,脑卒中甚至上升为首位死亡原因。
脑卒中分为出血性卒中及缺血性脑卒中。
缺血性脑卒中的病因复杂多样,研究表明,缺血性脑卒中是一种复杂的受到遗传、环境等因素共同影响的多基因遗传疾病,除传统的生物遗传机制外,表观遗传学机制同样关系着脑卒中的发生发展,且表观遗传学机制被认为是遗传学和环境之间的桥接因素[3]。
具体表观遗传学修饰包括了DNA 甲基化、RNA 干扰以及组蛋白的修饰,三则共同调控基因的表达。
本文就表观遗传学中研究最为广泛的DNA 甲基化与缺血性脑卒中的关系进行阐述。
【关键词】DNA 甲基化;缺血性脑卒中;DNMTs ;Hcy ;ER-α;AS 【中图分类号】R743.3 【文献标识码】A目前人类疾病的三大死亡原因之一即为脑卒中,在我国,脑卒中甚至上升为首位死亡原因[1]。
脑卒中具有相当高的致死率,并且存活者常常都会遗留行动障碍、语言障碍、认知功能障碍等严重后遗症,生活难以自理,其高致死率及高致残率给当今社会和家庭带来了沉重的生活负担及经济负担。
脑卒中分为出血性卒中及缺血性脑卒中。
缺血性脑卒中的病因复杂多样,研究表明,缺血性脑卒中是一种复杂的受到遗传、环境等因素共同影响的多基因遗传疾病[2],除传统的生物遗传机制外,表观遗传学机制同样关系着脑卒中的发生发展,且表观遗传学机制被认为是遗传学和环境之间的桥接因素[3]。
表观遗传学是指不依赖于生物体的基因序列的变化,通过非结构基因、RNA 水平和蛋白质修饰影响生物的表型或基因表达,并且可实现稳定的基因遗传。
具体表观遗传学修饰包括了DNA 甲基化、RNA 干扰以及组蛋白的修饰,三则共同调控基因的表达。
本文就表观遗传学中研究最为广泛的DNA 甲基化与缺血性脑卒中的关系进行阐述。
1 DNA甲基化的形成与脑卒中DNA 甲基化是最早发现且研究最多的表观遗传学修饰途径,包括基因的表达、mRNA 的拼接和基因组的稳定性,并且受到外界多因素的影响。
其形成主要发生于富含胞嘧啶-鸟嘌呤(CpG )双核苷酸序列的非结构基因中,由DNA 甲基转移酶(DNMTs )催化S-腺苷甲硫氨酸(SAM )提供的甲基形成5-甲基胞嘧啶,并且可以通过DNA 的复制、增殖而得到稳定的遗传。
这些变化致使机体发生某种病理性改变,导致病灶区内神经细胞在急性发病后3-5年内持续性发生程序性死亡,因此脑卒中在一定程度上可以看作是一种表观遗传学疾病[4]。
在人类基因组中大约存在4万个CpG 岛,且位于基因启动子区中的CpG 岛保持高度的稳定性,因其大多数未被甲基化[5],而CpG 岛以外的位点则通常是甲基化的。
当基因启动子区中的CpG 岛发生甲基化后,甲基化后的基团自身与募集而来的蛋白相结合,阻碍其与转录因子结合,以此影响基因的表达,是最常见的抑制基因表达途径之一。
研究显示在损伤后总体水平的DNA 甲基化及甲基转移酶活性急剧增加,从而下调了特定基因的表达,加剧神经损伤的发生[6]。
2 DNMTs与脑卒中DNMTs 是调节基因表观遗传学的关键酶,其主要存在于大脑中。
截止,共发现六种不同的DNA 甲基转移酶(DNMTs ),分别为DNMT1、DNMT2、DNMT3A 、DNMT3B 、DNMT3C 和DNMT3L 。
DNMT1同时具有维持DNA 甲基化和修复DNA 甲基化的作用。
DNMT2实质并不是基因组DNA 的甲基转移酶,其主要使特定的t RNA 发生甲基化[7]。
DNMT3A 和DNMT3B 的主要功能是从头甲基 化[8]。
DNMT3C 是最新发现的一类,主要保护男性生殖细胞免受逆转录的影响[9]。
DNMT3L 无催化作用,但通过诱导DNMT3A 和DNMT3B 的活性,从而影响DNA 甲基化。
在小鼠模型中[10],通过药物抑制DNA 甲基化有助于改善缺血复灌后的神经细胞功能;并且在分化后的神经元细胞中敲低甲基转移酶DNMT1表达,也能够促进功能恢复,起到保护的作用。
可能的解释是下调DNMT1后会改变染色质结构,促进转录因子的结合,从而上调了和神经保护相关的基因。
3 Hcy相关基因甲基化与脑卒中同型半胱氨酸(Hcy )作为一种内源性物质,通过影响氧自由基及炎症因子的表达,导致血管内皮细胞损伤,同时还可抑制内皮细胞增生,使血管形态发生病理改变,导致血管内皮失去抗血栓功能,进而形成高凝微环境,在多种心脑血管疾病中均有不同程度的增高[11]。
有研究证实[12],高同型半胱氨酸血症是诱发脑血管事件的独立危险因素,且认为可将Hcy 水平作为评估病情严重程度的关键指标。
当血清中Hcy 水平每增加5 μmol/L ,则脑血管疾病危险性增加50%[13]。
胱硫醚β合酶(CBS )、二氢叶酸还原酶(DHFR )是Hcy 及其辅助因子在体内代谢过程当中的关键酶。
研究发现[14-15]CBS 启动子区甲基化水平降低与脑卒中的发生、发展密切相关,原因可能是CBS 启动子区甲基化水平降低抑制CBS 表达,致使Hcy 消耗减少引起Hcy 蓄积,形成高同型半胱氨酸血症(HHcy ),进而导致缺血性脑卒中的发病。
同时李晓东等[14]还发现DHFR 基因低甲基化能使DHFR 基因表达处于沉默状态,导致叶酸缺乏,进一步减少5-甲基四氢叶酸的合成,阻碍Hcy 再甲基化进程,引起Hcy 在体内异常蓄积形成HHcy ,从而导致脑梗死的发生。
因此,分析认为CBS 、DHFR 基因启动子区低甲基化与脑梗死的发病相关。
4 ER-α相关基因甲基化与脑卒中临床研究表明,绝经前女性脑卒中的发病率低于同龄男性,但这种差异在女性绝经后几年会逐渐消失[16]。
雌激通讯作者:出良钊,男,47岁,教授,邮箱:365446506@临床医药文献电子杂志Electronic Journal of Clinical Medical Literature 2019 年第 6 卷第 30 期2019 Vol.6 No.30198素主要是通过与雌激素受体结合形成激素-受体复合物,以此发挥脑血管保护作用。
雌激素受体分为雌激素受体-α(ER-α)与雌激素受体-β(ER-β),其中ER-α为主要受体,故当ER-α表达降低将影响雌激素的脑血管保护作用。
研究发现[17],ER-α基因启动子区DNA高甲基化,可能致使ER-α基因表达沉默,导致ER-α表达减少,影响内源性雌激素的血管保护作用发挥,从而影响脑卒中的发病。
动物实验表明[18],脑组织缺血后雌性动物脑损伤程度较雄性动物轻,但随着雌性动物年龄增加及雌激素分泌下降,其脑损伤程度逐渐趋于雄性动物,同时发现,给予雌激素后能降低脑缺血后脑损伤程度。
研究发现[19]敲除雌性动物的ER-α基因后,其脑缺血后梗死面积较比未敲除小鼠大。
临床方面,杨志甫等[20]通过对105位脑梗死患者研究发现,脑梗死患者中ER-α基因启动子区甲基化率明显高于对照组;徐莹莹等[21]还发现ER-α启动子区甲基化程度与神经功能缺损严重程度密切相关。
5 AS相关基因甲基化与脑卒中动脉粥样硬化(AS)是最为常见心脑血管疾病基础疾病,其中脂质代谢障碍为动脉粥样硬化的病变基础,而有效地干预脂代谢紊乱对心脑血管疾病有益。
其中三磷酸腺苷结合盒转运体G1(ABCG1)及脂蛋白脂肪酶(LPL)与脂质代谢密切相关。
ABCG1通过介导巨噬细胞内的胆固醇和磷脂外流,参与调节巨噬细胞脂质代谢,避免脂质积累,从而防止AS[22]。
Pfeiffer等[23]发现ABCG1基因启动子区甲基化程度越高,则HDL-C的浓度越低。
LPL作为脂蛋白代谢的关键酶之一,主要生理功能是水解乳糜微粒(CM)和极低密度脂蛋白(VLDL)中的甘油三酯(TG),防治体内蓄积过多的TG。
当LPL水平下降将会出现高脂血症,进而影响AS。
郝婧雯等[24]发现LPL基因启动子区高甲基化使LPL基因表达沉默,进一步减少LPL的生成,并与脑梗死发病密切相关。
综上所述,我们对国内外研究较多的相关基因DNA 甲基化介绍以外,仍有不少甲基化D N A如A B C A1,ADARB2,ATP10A,CAMTA1,CDH15,COL9A2,TGFB1,AHRR[25-26]也与脑卒中的发生发展密切相关。
众多研究表明DNA甲基化与脑梗死密切相关,可能成为全新的脑梗死标记物。
关于DNA甲基化的靶向治疗仍在探索中,随着越来越多研究人员对甲基化DNA与脑卒中关系等进一步研究,以期探索出另一条治疗脑卒中的道路。
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