表观基因组治疗神经变性

doi:10.4103/1673-5374.332145

摘要/Abstract

摘要： https://orcid.org/0000-0002-3081-6647 (Fabio Coppedè)

Abstract: Epigenetic mechanisms regulate the chromatin structure and gene expression levels without changing the primary DNA sequence, and include DNA methylation and hydroxymethylation, post-translational modifications of histone tails and nucleosome positioning, as well as mechanisms mediated by long and short non-coding RNA molecules. These mechanisms are required for human development and cell differentiation, and are pivotal in differentiated cells for cellular functions, allowing a tight regulation of gene expression levels in response to environmental stimuli and cellular metabolic demands (Coppedè, 2021b). Particularly, the neuronal epigenome is highly sensitive to external stimuli and its function is required for learning and memory processes (Creighton et al., 2020). Several enzymes, collectively referred to as the “epigenetic machinery”, add, remove and read epigenetic marks, allowing chromatin remodeling to promote or repress gene transcription. The activity of these enzymes allows the reversibility of epigenetic marks, which is pivotal in neurons for memory formation and consolidation (Creighton et al., 2020). The epigenome is altered in the aging brain, although the factors driving these changes, their contribution to age-related memory decline, and their potential modulation with environmental interventions are still a matter of debate (Creighton et al., 2020). Furthermore, both global and gene-specific epigenetic changes are observed in blood and brain tissues of individuals with major neurodegenerative diseases, including among others Alzheimer’s disease (AD) (Coppedè, 2021a), Parkinson’s disease (PD) (Rathore et al., 2020), and amyotrophic lateral sclerosis (ALS) (Coppedè, 2020). An open question is which of these changes result from gene-environment interactions that lead to age-related declines in cognitive and motor functions, thus contributing to the onset of the disease, and which ones are consequences of the degenerative processes occurring in neurons. However, due to their reversibility, several epigenetic marks have been proposed as potential therapeutic targets to treat or delay neurodegeneration (Coppedè, 2021a). In the present article, the author provides a brief overview of the literature and its own perspective opinion on targeting the epigenome to treat neurodegeneration.

. 表观基因组治疗神经变性[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2022, 17(8): 1745-1747.

Fabio Coppedè. Targeting the epigenome to treat neurodegenerative diseases or delay their onset: a perspective[J]. Neural Regeneration Research, 2022, 17(8): 1745-1747.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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美国国立医学图书馆开放获取全文数据库（PubMed Central, PMC）

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讨论

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引言：

主体内容：

总结：

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主体内容：

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参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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延伸阅读

文章新闻内容（中文）：表观基因组治疗神经变性

表观遗传机制在不改变 DNA 一级序列的情况下调节染色质结构和基因表达水平，包括 DNA 甲基化和羟甲基化、组蛋白尾部和核小体定位的翻译后修饰，以及由长短非编码 RNA 分子介导的机制。最新研究表明这些机制是人类发育和细胞分化所必需的，并且在分化细胞中发挥细胞功能的关键，允许严格调节基因表达水平以响应环境刺激和细胞代谢需求。特别是，神经元表观基因组对外部刺激高度敏感，其功能是学习和记忆过程所必需的。在患有主要神经退行性疾病的个体的血液和脑组织中观察到全局和基因特异性表观遗传变化，其中包括阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化。一个悬而未决的问题是，这些变化中哪些是由基因 - 环境相互作用引起的，导致认知和运动功能与年龄相关的下降，从而导致疾病的发生，哪些是神经元中发生的退化过程的后果。然而，由于它们的可逆性，已经提出了几种表观遗传标记作为治疗或延迟神经变性的潜在治疗靶点。

来自意大利比萨大学的Fabio Coppedè团队认为，设计新颖、更稳定、选择性和毒性更小的表观遗传药物是一种很有前景的策略，可以改善已经受神经退行性疾病影响的个体的神经元功能和延缓疾病进展。需要阐明生命过程中发生的复杂基因-环境相互作用，并利用最近的全基因组技术来识别表观遗传生物标志物，这些生物标志物能够尽早检测到有可能在以后的生活中发生神经变性的个体，为了计划表观遗传干预与天然化合物、运动、脑刺激等，可以增强神经元的可塑性，以预防或延缓神经变性的发生。

文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2022年 8月 8 期发表。