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人类细胞衰老规律获进一步揭示

2021-05-21 16:46:24  来源:健康报  编辑:梁加均  作者:胡德荣
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  中国科学院上海营养与健康研究所孙宇研究员和滨州医学院付强教授领衔的研究,揭示了人类衰老细胞空间基因组表观调控核心机制,并绘制了衰老相关染色质全局景观图谱。相关研究论文日前在线发表在《自然·衰老》杂志上。

  科研人员首先通过全蛋白质组学研究手段,全景式分析并发现了人类衰老细胞有700多个胞浆与核内蛋白发生深刻变化,而其中400多个是可量化的。在87个显著上调和29个显著下调的蛋白中,尤其值得关注的是H3K27和H3K36这两个位点三甲基化和二甲基化水平的同步降低。科研人员随后重点解析了组蛋白H3位点发生系统性或一致性改变的可能性,并阐述了它们是否与细胞在衰老阶段的特殊表型之间有潜在、深层和至今未知的因果关系。

  进一步研究发现,KDM4家族在细胞衰老过程中经常出现上调态势,其中A和B两个分子最具显著性。在大量临床肿瘤患者样本中,上调KDM4A/B和下调H3K9/H3K36甲基化(me2/me3)与疗后阶段患者的生存率呈显著负相关。通过转录组绘制的染色质可及性图谱和通过全基因组数据绘制的表达图谱,系统展示了染色质开放度的全局性变化和转录组景观式时空重编程的特有规律,而这些都是与衰老相关分泌表型(SASP)发生发展紧密相关的事件。

  该研究首次揭示了人类细胞在衰老过程中出现的组蛋白H3位点表观修饰的生物学意义,产生了衰老细胞的高精度染色体空间可及性图谱资源;发现了衰老细胞特异性的去甲基化酶表达规律和多套SASP相关转录调控元件,为阐明衰老伴随的表观因子动态变化和作用机制提供了新思路、新视野和新证据。

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