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曹雪涛院士发表Nature综述:抗感染固有免疫反应的表观遗传调控

日期: 2019年04月04日


    

表观遗传学立足于染色质层面,涉及DNA、非编码RNA和组蛋白等染色质相关分子的调控,为近年来世界生命科学前沿的热点领域。其研究生命体分化发育过程中,在基因组不变的情况下,产生表型和功能各异的器官、组织和细胞的遗传基础。表观遗传调控在各种生理和病理过程中发挥着至关重要的作用。

 

3月27号,曹雪涛院士在《Nature Reviews Immunology》在线发表了题为“Epigenetic regulation of the innate immune response to infection”的综述。全面阐述了近年来关于表观遗传调控因子在感染诱导的天然免疫和炎症反应中的调控作用的代表性研究成果。

 

天然免疫系统为抵抗病原体入侵的第一道防线,天然免疫细胞识别病原体,快速启动天然免疫反应并引发炎症;在清除病原体以后,免疫反应和炎症会及时消退以保护正常组织。在这一过程中天然免疫细胞会由静息状态转换为活化状态,之后再进入耐受或消退状态。

 

这种不依赖基因组DNA改变的功能状态的快速转换会势必在表观遗传层面受到精确调控。因此,近年来天然免疫的表观调控成为继模式识别受体及其信号通路之后,世界免疫学界的又一大研究热点,该领域高水平的研究结果不断涌现。

 

这篇综述首先概述了表观遗传调控的几大主要内容,以及各自的最新研究进展,并提出了当今表观遗传研究的热点和难点问题。随后,立足于天然免疫反应的各个层面,从病原体识别及其相关通路的信号转导,到感染信号诱导的天然免疫效应分子的转录开启和关闭,再到天然免疫的耐受和记忆,该文详细阐述了各种表观调控因子如何在基因转录的染色质修饰、转录后的RNA修饰、以及翻译后蛋白修饰等水平,参与启动感染特异性天然免疫反应,并维持其精确平衡。

 

作者在文章中也概述了近期生命科学热点领域代谢与表观遗传的相互作用如何参与调控天然免疫反应,特别是感染信号诱导的代谢通路的重塑与染色质状态的重塑之间的交叉调控。

 

此外,文章不仅仅局限于表观遗传因子对感染信号诱导的天然免疫反应的调控,也介绍了病原体如何通过其自身组成成分和自编码蛋白,或间接作用于表观调控因子、或直接修饰宿主染色质,来介导免疫逃逸、促进感染性疾病和肿瘤的发生发展。

 

值得关注的是,针对如何深入研究表观遗传学领域的难点问题——表观遗传调控的特异性,如天然免疫细胞如何响应病原体特异性感染信号,这篇文章通过特异性表观调控因子介导基因特异性表达调控,以此来建立感染诱导的细胞特异性功能状态,提出了自己的观点。并以此进一步展望了天然免疫表观调控的未来研究方向,尤其是在新型表观组学技术的不断发展的前景下,如何在功能基因组学的层面系统、全面的揭示天然免疫反应各层面的表观调控新事件。

 

原文标题:曹雪涛院士发表Nature综述:抗感染固有免疫反应的表观遗传调控

 

Epigenetic regulation of the innate immune response to infection

https://www.nature.com/articles/s41577-019-0151-6

 

转载标题:曹雪涛院士发表Nature综述:抗感染固有免疫反应的表观遗传调控

 

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