综述:哮喘中的免疫和炎症机制:表观遗传修饰的见解

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

编辑推荐:

  本综述系统回顾了哮喘表观遗传学领域4020篇文献,运用文献计量学方法揭示了该领域自2010年以来的爆发式增长(年增长率11.98%)。文章聚焦DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(miRNA/lncRNA)在免疫调控(Th2极化、IL-4/IL-13表达)和气道炎症中的核心作用,指出表观遗传疗法(如HDAC抑制剂、miRNA靶向药物)和生物标志物是未来精准医疗的重要方向。

  

背景

哮喘是一种由遗传和环境因素共同作用的慢性呼吸系统疾病,其特征包括气道炎症、高反应性和结构重塑。尽管糖皮质激素和支气管扩张剂被广泛用于症状控制,全球仍有超过3亿患者承受疾病负担,现有疗法对潜在分子机制的干预仍显不足。近年来,表观遗传机制作为连接环境暴露与分子通路的关键桥梁受到瞩目,通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA(如miRNA、lncRNA)调控免疫炎症通路,为理解疾病异质性和开发新靶点提供了新视角。

研究方法

本研究基于Web of Science核心合集(WoSCC)和Scopus数据库,检索1980年至2025年7月发表的文献,严格遵循PRISMA指南进行去重和质量控制。最终纳入4020篇文献(3360篇研究文章+660篇综述),使用CiteSpace、VOSviewer和R语言bibliometrix包分析出版趋势、国家/机构合作网络、作者贡献、期刊分布以及关键词聚类。

研究成果

出版趋势与国际合作
自2010年起年度出版物数量显著上升,美国和中国主导生产力与合作网络,哈佛大学、加州大学系统成为核心研究机构。关键词聚类识别出四大热点:免疫炎症机制、表观遗传调控、环境暴露与基因-环境互作、表观遗传疗法与精准医疗生物标志物。
核心机制与热点方向
  1. 1.
    免疫炎症机制:Ficolin-A(FCN-A)血清水平降低与IgE升高和2型炎症相关;Th2免疫应答和Toll样受体(TLR)驱动气道高反应性;细胞因子IL-4、IL-13促进炎症,IL-10具有抗炎调控作用。表观遗传修饰(如CpG位点甲基化)直接调控IL-4、IL-13、FOXP3等基因表达,影响Th2/Th17极化。
  2. 2.
    表观遗传调控
    • miRNA:miR-126通过增强IL-13和嗜酸粒细胞趋化因子加剧过敏炎症;miR-21通过抑制HDAC2导致糖皮质激素抵抗;miR-146a负调控NF-κB信号通路。
    • lncRNA:lncZPBP2–3与哮喘易感性相关;TP73-asthma1通过抑制let-7e-5p激活HMGB1/RAGE/NF-κB通路恶化气道重塑。
    • DNA甲基化:CADM1基因甲基化与儿童哮喘风险相关;ORMDL3/GSDMB位点甲基化与早发性哮喘和恶化频率相关。
    • 组蛋白修饰:HDAC9表达下降促进Treg分化缓解炎症;H3K4me1和H3K27ac修饰与哮喘发展相关;代谢物乙酰辅酶A(Acetyl-CoA)通过乙酰化调控基因转录。
  3. 3.
    环境暴露:PM2.5、臭氧、烟草烟雾等通过表观遗传改变(如AXIN1蛋白下调)增加哮喘风险,城市环境中11.6%的新发病例归因于污染暴露。
  4. 4.
    治疗与转化:表观遗传疗法如HDAC抑制剂(HDACi)、DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)和miRNA靶向药物(如抗miR-21 antagomirs)在临床前模型中显示潜力;组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2)活性恢复可增强糖皮质激素敏感性;遗传变异(如HNMT基因多态性)为个性化治疗提供依据。

未来展望

未来研究需聚焦于:
  1. 1.
    验证表观遗传生物标志物(如甲基化谱、miRNA表达谱)用于患者分层和预后预测;
  2. 2.
    推动HDAC抑制剂、miRNA调节剂等表观遗传药物的临床转化;
  3. 3.
    深入解析环境-表观遗传-免疫互作网络,特别是生命早期暴露的长期效应;
  4. 4.
    通过多组学整合和国际合作促进精准医疗在哮喘管理中的应用。

研究局限性

本研究依赖WoSCC和Scopus数据库,可能遗漏非英文或地区性期刊成果;定量文献计量指标可能低估创新性但低被引研究的价值;未来需纳入多语言文献和定性评价方法以更全面反映领域发展。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号