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综述:转座元件与衰老的相互作用:表观遗传调控及潜在的表观转录组影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月07日 来源:Current Opinion in Genetics & Development 3.7
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这篇综述深入探讨了转座元件(TEs)在衰老过程中的表观遗传(H3K9me3、5mC)和表观转录组(m6A/m5C)调控机制,揭示了TEs通过异染色质丢失、炎症反应(SASP)和逆转录激活(LINE-1/HERVK)驱动衰老的分子路径,为靶向干预年龄相关疾病提供了新视角。
转座元件(TEs)占哺乳动物基因组的50%,分为DNA转座子(Class I)和逆转录转座子(Class II)。后者包括LINE、SINE和LTR等类型,其中内源性逆转录病毒(ERVs)如ERVK在衰老中尤为活跃。年轻细胞通过组蛋白修饰(H3K9me3、H3K27me3)和DNA甲基化(5mC)沉默TEs,而TET蛋白介导的5mC氧化(5hmC→5fC→5caC)可解除抑制。
衰老伴随异染色质丢失和TEs激活。H3K9me3甲基转移酶(SUV39H1/2)的缺失导致LINE-1积累,触发干扰素反应和基因组不稳定。HERVK激活通过病毒样颗粒诱导细胞衰老,而ERV衍生的双链RNA(dsRNA)驱动衰老相关分泌表型(SASP),促进“炎性衰老”。长寿干预(如雷帕霉素)可逆转TE表达,提示其因果作用。
RNA修饰(如m6A和m5C)通过METTL3/YTHDC1和NSUN2/TET2通路调控TEs。m6A标记的IAP被YTHDF1降解,或通过SETDB1招募促进H3K9me3沉积。TET2氧化m5C修饰的MERVL RNA,协同HDACs实现转录后沉默。值得注意的是,m6A读者YTHDC2与TET1合作调控HERV-H,揭示多层级调控网络。
靶向策略包括核苷逆转录酶抑制剂(NRTIs)抑制LINE-1 cDNA合成,或表观药物(如METTL3抑制剂)调节m6A。单细胞技术(scDART-seq、sn-m6A-CT)将解析衰老异质性,但需权衡免疫抑制风险。未来需明确TE调控的时空特异性,以开发精准抗衰老疗法。
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