表观遗传学在自身免疫性皮肤病中起着至关重要的作用

【字体: 时间:2024年03月27日 来源:AAAS

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  自身免疫相关性皮肤病是一组与自身免疫有关的病因和病理生理不同的疾病。遗传和环境因素可能导致这些自身免疫性疾病的发生。虽然这些疾病的病因和发病机制尚不清楚,但诱发异常表观遗传调控的环境变量可能提供一些见解。表观遗传学是研究在不改变DNA序列的情况下调节基因表达的遗传机制。最重要的表观遗传机制是DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码rna。

  

中心法则认为,基因表达过程中,遗传信息主要从DNA转移到RNA,形成功能性产物蛋白。由于环境对基因转录方式的影响,这种绝对理论已被揭穿。根据人类基因组测序和分析,需要极其复杂的调节机制来调节人体内的基因表达,从而激活或抑制可能导致健康或疾病的途径或分子。表观遗传过程部分解释了这种调节。表观遗传学是染色体区域的结构修饰,以记录,信号或维持改变的活动水平。由于“epi”这个词的意思是“高于”,所以表观遗传学的字面意思是“高于遗传学”。在过去的几十年里,表观遗传学的研究蓬勃发展,揭示了真核生物遗传信息存储和检索方式的惊人复杂性。

自身免疫是一种免疫细胞不能识别自身抗原的病理疾病;因此,它们攻击自身组织和器官,引起炎症和器官损伤,包括皮肤。作为人体最大的器官,皮肤会受到过度激活的免疫细胞和自身抗体产生的影响。皮肤疾病中与自身免疫相关的发病机制仍然知之甚少。然而,人们普遍认为这些疾病是遗传易感性和环境刺激相互作用的结果。虽然通过全基因组关联分析发现了几个相关的风险位点,但纯合双胞胎中自身免疫性疾病发生率的高不一致性并不能完全用遗传因素来解释。越来越多的研究表明,表观遗传修饰在自身免疫性皮肤病的发病和发展中起着关键作用。多种形式的表观遗传修饰调节基因表达。三个主要特征是DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码rna (ncRNAs)。这些表观遗传修饰可能实质上影响细胞功能,定义每个细胞的表型。因此,本综述总结了当前最重要的表观遗传对皮肤自身免疫性疾病的影响,包括系统性红斑狼疮(SLE)、大疱性皮肤病、牛皮癣和系统性硬化症(SSc)(图1)。

随着新技术的发展,在过去的几十年里发表的表观遗传学研究已经确定了多种自身免疫相关皮肤疾病的表观遗传畸变。这些表观遗传改变对本研究涵盖的四种主要自身免疫相关皮肤疾病有显著影响,表明表观遗传失调与自身免疫相关皮肤疾病的发病机制之间存在密切关系。自身免疫性疾病的特异性表观遗传失调可能作为可能的疾病生物标志物。我们早期的一项研究表明,IFI44L启动子甲基化水平是SLE非常敏感和特异性的诊断生物标志物。该研究成果已成功转化为临床应用。代替焦磷酸测序IFI44L DNA甲基化水平,我们的团队建立了一种高分辨率的熔化技术,可以使用定量聚合酶链反应快速完成。尽管各种表观遗传学调控为疾病可能的生物标志物提供了见解,但利用表观遗传学开发稳定的诊断标志物的目标仍然具有吸引力。尽管有临床生物标志物,但作为自身免疫性皮肤病治疗的精确表观遗传药物的发展仍然受到限制。努力将这些表观遗传改变转化为治疗方法是值得的,尽管在实现目标方面存在挑战。



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