線粒體代謝介導的表觀遺傳改變與衰老研究

潘云楓，王演怡，陳靜雯，范怡梅

綜述

線粒體代謝介導的表觀遺傳改變與衰老研究

潘云楓，王演怡，陳靜雯，范怡梅

南京大學醫學院，南京 210093

線粒體是細胞物質代謝與能量代謝的中心，在多種生理和病理過程中扮演著重要角色。表觀遺傳修飾是一種獨立于DNA序列并在建立與維持特定基因表達譜中發揮主要作用的遺傳調控模式。近年來的研究表明，線粒體能量代謝通過中間產物，介導線粒體–核信號的傳遞，調節染色質的表觀修飾狀態，進而影響基因表達。線粒體代謝紊亂可以誘導表觀遺傳重編程，進而啟動衰老表型及退行性疾病的發生。本文綜述了線粒體代謝與染色質表觀遺傳修飾關系的研究進展，探討了線粒體應激在染色質重組中發揮的作用，展望了其在認知功能障礙等衰老相關性疾病研究中的前景。

線粒體代謝；DNA甲基化；組蛋白修飾；衰老；UPRmt

表觀遺傳修飾是一種獨立于DNA序列并在建立與維持特定基因表達譜中發揮主要作用的遺傳調控模式。DNA甲基化和組蛋白乙?；凹谆潜碛^遺傳修飾的主要形式。線粒體呼吸鏈氧化磷酸化過程的某些中間分子(如S-腺苷蛋氨酸(S-adenosy-lmethionine, SAM)、α-酮戊二酸(α-Ketoglutaric acid, α-KG)、乙酰輔酶A(acetyl coenzyme A, acetyl-CoA)及氧化型的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)等)，是參與表觀遺傳修飾酶活性調控的輔酶因子。而伴隨衰老的線粒體能量代謝障礙將導致細胞氧化磷酸化呼吸鏈相關分子水平異常，進而影響基因組表觀修飾狀態，并改變相關基因表達[1,2]?！?br>