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综述:表观遗传与表观转录组修饰对阿尔茨海默病的影响:DNA、RNA与组蛋白甲基化的奥秘
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月20日 来源:Brain Research 2.7
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这篇综述系统阐述了表观遗传(epigenetics)和表观转录组(epitranscriptomics)修饰在阿尔茨海默病(AD)中的调控机制,重点解析DNA甲基化、组蛋白甲基化及m6A(N6-甲基腺苷)修饰如何通过影响基因表达、染色质结构和RNA代谢(如剪接、翻译等)参与AD病理进程,为靶向治疗策略开发提供新视角。
阿尔茨海默病(AD)作为中枢神经系统(CNS)退行性疾病,以进行性记忆衰退为核心症状,全球患者超5000万,65岁以上人群患病率达10%。其典型病理标志包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化导致的神经原纤维缠结(NFTs),以及突触损伤和线粒体功能障碍。
DNA甲基化由DNA甲基转移酶(DNMTs)催化,通过胞嘧啶C5位甲基化调控基因沉默或激活。AD患者脑组织中,APP(淀粉样前体蛋白)和PSEN1(早老素1)等基因启动子区甲基化异常可促进Aβ生成。组蛋白甲基化则通过修饰组蛋白H3、H4的赖氨酸残基(如H3K4me3激活转录,H3K27me3抑制转录)影响染色质开放状态。研究发现,AD患者海马区H3K9me2水平升高与神经元凋亡相关。
m6A作为RNA最常见修饰,由甲基转移酶复合体(METTL3/METTL14)催化,被去甲基化酶FTO和ALKBH5动态调控。该修饰通过影响mRNA稳定性、剪接(如BACE1 mRNA的异常剪接增加Aβ产生)及翻译效率参与AD进程。动物模型中,抑制METTL3可减轻tau蛋白病理。
靶向甲基化修饰的药物如DNMT抑制剂(5-氮杂胞苷)、组蛋白去甲基化酶抑制剂(GSK-J4)和m6A调节剂(STM2457)在AD模型中展现潜力。未来需结合多组学技术解析甲基化网络时空特异性,推动个体化治疗。
表观遗传与表观转录组修饰构成AD复杂的调控层,其动态失衡驱动病理进程。深入解析这些机制将为AD的早期诊断和精准干预开辟新途径。
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