中国神经再生研究(英文版) ›› 2022, Vol. 17 ›› Issue (2): 325-327.doi: 10.4103/1673-5374.317978
探索阿尔茨海默病神经表观基因组：最新进展和未来趋势
Exploring the Alzheimer’s disease neuroepigenome: recent advances and future trends
Haolin Zhang, Felice Elefant*
- Department of Biology, Drexel University, Philadelphia, PA, USA
摘要： Neural Regen Res：阿尔茨海默病神经表观基因组研究正在从整体发展到特定水平
阿尔茨海默病是一种慢性神经退行性疾病，是痴呆最常见的病因。经过几十年科学家的努力，许多阿尔茨海默病的标志，如淀粉样蛋白-β而tau病理，终于被理解了。但是这些里程碑式的发现仍然未能帮助我们找到一种治疗方法。近年来，根据基因组学的进展，研究人员发现了20多个阿尔茨海默病相关等位基因。这些等位基因中有三个可能导致常染色体显性阿尔茨海默病：淀粉样前体蛋白和早老蛋白1/2基因。其余这些等位基因可以增加阿尔茨海默病的风险，例如载脂蛋白E基因。这些危险位点暗示淀粉样蛋白-β, tau、免疫和脂质处理，帮助我们准确地了解阿尔茨海默病患者分子网络的复杂变化。 然而，基因改变是不可逆转的，限制了它们成为药物靶点的潜力。与遗传学不同，表观遗传改变是可逆的，这给阿尔茨海默病表观遗传学研究提供了广阔的临床应用前景。表观遗传学主要研究遗传表型变异的机制，而不改变基因序列。它包括DNA修饰（转录水平）、组蛋白修饰（转录水平）和非编码RNA（转录后水平）。基于检测方法和遗传操作可行性的非编码RNA，特别是微RNA的研究也在阿尔茨海默病背景下蓬勃发展。研究人员已经筛选了不同阿尔茨海默病患者标本中微小RNA的变化，包括脑组织、脑脊液和血液。
来自美国德雷克塞尔大学的Felice Elefant团队实验室的最新发现确定了表观遗传基因变化和Tip60组蛋白乙酰转移酶介导的神经保护的不同模式，这些模式发生在早期前A斑块阶段与阿尔茨海默病晚期的比较，可作为阿尔茨海默病的早期生物标志物，并支持Tip60在阿尔茨海默病进展过程中的治疗潜力。但尽管取得了这些进展，仍存在一些挑战。例如，ST达到转录本的解剖位置，但不能确定这些转录本与单个细胞的关联，因为每个ST点至少包含几个细胞。因此，通过空间转录组，我们只知道转录物在哪里，而不知道它属于哪个细胞类型。反之亦然，scRNA-Seq携带细胞类型信息，但缺乏空间信息。这就需要结合ST和scRNA-Seq，并可能在未来结合空间表观基因组学和scChIP-Seq，以获得更高分辨率和更详细的AD-omic特征表征。尽管存在这些挑战，但开发阿尔茨海默病神经表观基因组工具以探索这些领域的重大突破成就为未来更具前景的研究奠定了坚实的基础，在更具体的层面上阐明了阿尔茨海默病神经外胚层的分布。这些研究最终将有助于设计和开发精确针对特定基因子集、疾病阶段、大脑区域和细胞群的治疗方法，以高分辨率阐明其特定的阿尔茨海默病相关神经表观基因组。
文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2021年 2 月 2 期发表。
https://orcid.org/0000-0002-9709-3690 (Felice Elefant)