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综述:多酚类物质、表观遗传学与甲硫氨酸代谢:治疗潜力的解锁
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月30日 来源:Critical Reviews in Food Science and Nutrition 7.3
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本综述系统阐述了膳食多酚通过调控甲硫氨酸代谢循环(SAM/SAH)影响表观遗传修饰(DNA/组蛋白甲基化)的作用机制,揭示了其作为功能性食品成分在代谢性疾病、炎症及衰老相关疾病预防中的潜在应用价值,为精准营养策略开发提供了新思路。
Abstract
茶、水果和蔬菜中富含的多酚类物质已成为营养表观遗传学领域的关键生物活性成分。这些植物化合物通过内源性代谢途径调控表观遗传修饰,其中甲硫氨酸循环通过控制通用甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的细胞供应,在维持DNA、组蛋白和RNA甲基化稳态中发挥核心作用。
多酚的代谢调控网络
膳食多酚通过三重机制精准调控甲硫氨酸代谢:首先通过调节甲硫氨酸腺苷转移酶(MAT)活性影响SAM生物合成;其次促进S-腺苷同型半胱氨酸(SAH)清除以降低甲基化抑制;最后通过肠道菌群生物转化产生具有代谢活性的次级代谢产物。这种多靶点作用使多酚能有效恢复甲基化平衡,其代谢产物可进一步影响表观遗传修饰酶活性。
表观遗传重编程机制
在分子层面,多酚通过改变SAM/SAH比值动态调节DNA甲基转移酶(DNMTs)和组蛋白甲基转移酶(HMTs)活性。特别值得注意的是,表儿茶素等黄酮类物质能特异性抑制DNMT1活性,导致肿瘤抑制基因启动子区低甲基化。同时,白藜芦醇可通过上调SIRT1去乙酰化酶影响组蛋白修饰,形成协同表观遗传调控网络。
健康应用前景
这种表观遗传调控作用使多酚在代谢综合征防治中显示出独特优势:①改善胰岛素抵抗相关基因的甲基化模式;②通过NF-κB通路甲基化调控抑制慢性炎症;③延缓衰老相关表观遗传漂变。最新研究还发现,经肠道菌群代谢产生的多酚衍生物具有更强的跨代表观遗传调控能力。
研究展望
尽管机制研究取得进展,但多酚生物利用度差异、个体表观遗传背景异质性等问题仍需解决。未来研究应聚焦:①建立多酚剂量-表观遗传效应关系;②开发基于微生物组-宿主共代谢的精准干预策略;③探索多酚与其他营养素在表观遗传层面的协同作用。这些突破将推动功能性食品在慢性病防控中的实际应用。
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