综述:阿尔茨海默病中的表观遗传调控与营养相互作用:揭示潜在治疗途径

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Virulence 5.5

编辑推荐:

  这篇综述系统探讨了营养因素通过表观遗传机制(DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA)调控阿尔茨海默病(AD)病理进程的研究进展,重点分析了多不饱和脂肪酸(PUFAs)、白藜芦醇、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、姜黄素、胆碱及维生素(A/C/D/B族)等营养素对Aβ沉积、tau蛋白磷酸化、氧化应激等关键病理环节的干预潜力,为开发基于营养表观遗传学的AD治疗策略提供了理论依据。

  

引言

阿尔茨海默病(AD)作为全球最主要的神经退行性疾病,病理特征表现为细胞外Aβ斑块沉积和细胞内神经原纤维缠结(NFTs)。当前对症治疗药物仅能缓解症状且副作用显著,无法延缓疾病进展。表观遗传机制(如DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA)在AD发生发展中的作用日益凸显,而营养素如何通过调控表观遗传过程干预AD尚待系统阐释。

阿尔茨海默病的表观遗传机制

DNA甲基化

DNA甲基化通过DNMTs催化CpG岛5-mC修饰调控基因表达。AD患者海马区呈现5-hmC水平异常,非CpG位点(CpH)甲基化缺失可激活促炎和凋亡通路。动物模型显示,APP/PS1小鼠海马CA3区5-mC:5-hmC比率与Aβ负荷呈负相关,提示甲基化失衡参与AD病理。

组蛋白修饰

HDAC2过表达导致海马区H3K14、H4K12等位点去乙酰化,抑制神经可塑性基因转录。SIRT1下调与tau蛋白异常磷酸化相关,而HDAC6抑制剂可改善认知功能。

非编码RNA

miR-146a、miR-26b等脑特异性miRNA在AD患者中异常表达,通过靶向BACE1、APP等基因调控Aβ生成。长链非编码RNA(lncRNA)则通过染色质重构影响神经元存活。

营养素与AD表观遗传调控

多不饱和脂肪酸(PUFAs)

n-3 PUFAs(DHA/EPA)通过上调Ca2+信号通路相关miRNA簇(如miR-29b-3p)改善突触可塑性。母体n-3 PUFA缺乏可导致子代海马葡萄糖转运体(GLUT1/3/4)表达异常。

白藜芦醇

通过抑制DNMT1/3B活性,激活SIRT1介导的组蛋白去乙酰化,减少Aβ1-42聚集。孕鼠补充白藜芦醇可下调子代miR-132/15a,增强神经元缺氧耐受性。

EGCG

作为DNMT和HDAC双重抑制剂,EGCG(50 mg/kg/天)持续给药4个月可降低APP/PS1小鼠海马区Aβ1-42水平,同时上调脑啡肽酶(NEP)表达促进Aβ清除。

维生素B族

叶酸(B9)和钴胺素(B12)缺乏导致PSEN1启动子低甲基化,增加γ-分泌酶活性。SAM补充(400 μg/天)可通过CpH位点超甲基化沉默PSEN1,改善TgCRND8小鼠空间记忆。

结论

营养素通过表观遗传修饰调控AD关键病理环节的证据日益丰富,但具体机制仍存在争议。未来需开展大规模人群研究,明确营养素剂量-效应关系及其表观遗传靶点的时空特异性,为开发精准营养干预策略奠定基础。

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