ROS调节DNA甲基化对心血管疾病的影响
2018-01-13于瑞董
于瑞董
(正大天晴药业集团股份有限公司,江苏 南京 210000)
心血管疾病一直以来是威胁人类生命健康的一大类疾病,据《中国心血管报2017》[1],心血管疾病在我国的发病率和死亡率仍处于持续上升阶段。本综述主要关注ROS对DNA甲基化的调节作用,为治疗心血管疾病提供新的策略。
1 8-氧代脱氧鸟苷(8-oxodG)
ROS可以直接触发细胞内大分子的氧化,8-oxodG是DNA氧化损伤的产物。Lee等[2]发现8-oxodG的存在对邻近位点的甲基化有负面影响。此外,8-oxodG的形成会影响缺氧内皮细胞中低氧诱导因子(HIF-1)与促血管生成基因VEGF启动子的结合[3]。
2 5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)
ROS可以使5 mC羟基化形成5 hmC。羟甲基化与甲基化的功能不同,CpG岛甲基化抑制基因表达,而基因内部羟基化则促进基因表达。5 hmC会干扰DNMT1以阻断甲基化的形成,导致了CpG位点的间接去甲基化[4]。已有研究观察到在低氧条件下,5 hmC的富集和血管生成相关基因的表达相关[5]。
3 DNA甲基转移酶
ROS可降低体内甲基供体SAM的供应,从而限制DNMT的活性,导致DNA低甲基化。也有研究表明,在DNA甲基化过程中,超氧化物可使C-5位的胞嘧啶分子去质子化,由此加速DNA与带正电的中间体SAM反应,而不需要DNMT的催化,但是,该机制的直接证据尚未确定[6]。此外,ROS还可以通过增加DNMT的表达来诱导DNA高甲基化。在心肌缺血模型中观察到由HIF1-α诱导的DNMT1,DNMT3A和DNMT3B水平增加,这可以导致全基因组DNA甲基化增加,促纤维化基因的表达增强[7],使用DNMT抑制剂可以缓解缺血损伤。
4 TET蛋白
ROS可以通过调节TET蛋白的表达,来调节DNA甲基化。有研究报道ROS诱导TET1蛋白表达增加,催化5mC向5 hmC转化,这导致LINE-1和几个参与ROS解毒和细胞周期停滞的特定基因去甲基化[8]。……
