综述:阿尔茨海默病的遗传与表观遗传学:理解发病机制和探索治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:Journal of Molecular Neuroscience 2.8

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  本综述聚焦阿尔茨海默病(AD),系统梳理其遗传(如载脂蛋白 E 基因、淀粉样前体蛋白(APP)及早老素 1(PSEN1)突变)与表观遗传(DNA 甲基化、组蛋白去乙酰化酶(HDACs)、微小 RNA(miRNAs))调控机制,探讨两者对 β- 淀粉样蛋白沉积等病理的交互影响,展望表观遗传作为治疗靶点的潜力及研究方向。

  
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是全球范围内影响数百万人的复杂多因素神经退行性疾病。尽管研究广泛,有效治疗手段仍匮乏。其发病机制由遗传、表观遗传和环境因素共同驱动,目前研究面临需更大更具多样性的队列、多组学数据整合及先进计算与实验工具开发等挑战。深入理解这些因素对开发有效治疗方法及最终治愈这一致残疾病至关重要。

遗传因素在 AD 发病机制中的关键作用


载脂蛋白 E(apolipoprotein E, APOE)基因是 AD 重要遗传因素之一。此外,淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)和早老素 1(presenilin 1, PSEN1)的高影响基因突变在 AD 发病中也扮演关键角色。这些遗传因素通过影响 β- 淀粉样蛋白(Aβ)沉积等病理过程推动疾病进展。

表观遗传调控因子对 AD 的影响


表观遗传调控因子通过调节基因表达参与 AD 进展。其中包括 DNA 甲基化,其模式改变可影响相关基因活性;组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs),通过调控组蛋白乙酰化状态影响染色质结构和基因转录;微小 RNA(microRNAs, miRNAs),则通过与靶 mRNA 结合调控基因表达,这些表观遗传机制均对 AD 的发生发展产生重要作用。

遗传与表观遗传因素的相互作用


遗传和表观遗传因素存在复杂的相互作用,共同影响 β- 淀粉样蛋白沉积、tau 病理、神经炎症和突触功能障碍等 AD 核心病理过程。例如,特定遗传背景可能影响表观修饰酶的表达,进而改变表观遗传状态,而表观遗传的改变也可能反过来影响基因的转录活性,二者相互交织,共同推动 AD 的病程进展。

表观遗传修饰作为 AD 治疗靶点的潜力


由于表观遗传修饰具有可逆性,其作为 AD 治疗靶点展现出广阔前景。通过调节 DNA 甲基化、抑制 HDACs 活性或调控 miRNA 表达等手段,有望逆转异常的基因表达模式,从而改善 AD 病理。未来研究需进一步填补当前知识空白,如不同表观遗传机制间的协同作用、表观遗传治疗的组织特异性等,以推动基于表观遗传的 AD 治疗策略从实验室走向临床。

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