謝慶云,魏 萌
(解放軍成都軍區(qū)總醫(yī)院 a.骨科;b.腎臟(風(fēng)濕)科,四川 成都 610083)
·綜述·
DNA甲基化在骨關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展
謝慶云a,魏 萌b
(解放軍成都軍區(qū)總醫(yī)院 a.骨科;b.腎臟(風(fēng)濕)科,四川 成都 610083)
骨關(guān)節(jié)炎是一種最常見(jiàn)的肌肉骨骼系統(tǒng)疾病,但病因?qū)W尚不清楚。DNA甲基化狀態(tài)的改變可能參與了該病的病理生理學(xué)過(guò)程?,F(xiàn)將對(duì)近期骨關(guān)節(jié)炎軟骨的靶向DNA甲基化分析,全基因組甲基化研究以及表觀遺傳治療在疾病中的應(yīng)用予以綜述。
骨關(guān)節(jié)炎;DNA甲基化;關(guān)節(jié)軟骨;病因?qū)W
骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種慢性的肌肉骨骼系統(tǒng)疾病,可表現(xiàn)為不同程度的關(guān)節(jié)軟骨丟失、骨質(zhì)增生、軟骨下骨改變和滑膜炎等, 后期將出現(xiàn)疼痛、關(guān)節(jié)畸形及功能障礙。OA是全球性主要的致殘性疾病之一,70歲以上人群OA的發(fā)病率約為40%,估計(jì)全世界膝OA患者數(shù)量約為2.5億[1]。OA主要的危險(xiǎn)因素包括應(yīng)力刺激、年齡、遺傳、炎癥、肥胖、損傷以及環(huán)境因素。到目前為止,OA的病因?qū)W尚不清楚,尤其是對(duì)發(fā)生影像學(xué)損害之前的早期分子生物學(xué)進(jìn)程知之甚少。近幾年,表觀遺傳學(xué)已經(jīng)成為OA嶄新且重要的研究領(lǐng)域。DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾方式,在OA發(fā)病中的重要作用相繼被報(bào)道。本文將對(duì)DNA甲基化在骨關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展做一綜述。
表觀遺傳修飾是指在沒(méi)有發(fā)生DNA序列變化的情況下,基因表達(dá)和(或)表型所發(fā)生的可遺傳的改變[2]。在機(jī)體發(fā)育和細(xì)胞分化的過(guò)程中,表觀遺傳修飾能對(duì)基因的表達(dá)產(chǎn)生整體、動(dòng)態(tài)和穩(wěn)定的影響,使得細(xì)胞單位在有絲分裂過(guò)程中得以維持,細(xì)胞通過(guò)這種方式來(lái)調(diào)控基因的表達(dá)從而適應(yīng)環(huán)境的變化。因此,每種細(xì)胞或組織的表觀遺傳組都是其特有的,并且對(duì)飲食、鍛煉和吸煙等內(nèi)在或外在的環(huán)境因素產(chǎn)生時(shí)間和空間上的變化。
表觀遺傳修飾是通過(guò)調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄或者轉(zhuǎn)錄后環(huán)節(jié)來(lái)發(fā)揮作用,包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑和非編碼RNA(ncRNAs)。在哺乳動(dòng)物中,DNA甲基化一般發(fā)生在胞嘧啶鳥(niǎo)嘌呤二核苷酸(CpG),主要表現(xiàn)為胞嘧啶轉(zhuǎn)化為5-甲基胞嘧啶的現(xiàn)象。對(duì)于DNA甲基化功能的研究主要集中在基因的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)[3]。啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化可以抑制基因的表達(dá),一方面CpG位點(diǎn)甲基化直接干擾轉(zhuǎn)錄因子與調(diào)控區(qū)DNA結(jié)合,另一方面甲基化的DNA與甲基化CpG結(jié)合區(qū)蛋白如MeCP2特異結(jié)合形成復(fù)合物,限制了轉(zhuǎn)錄因子達(dá)到它們結(jié)合部位的通道,從而抑制基因表達(dá)[4]。組蛋白修飾是指組蛋白在相關(guān)酶作用下發(fā)生甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修飾的過(guò)程。基因的啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)域和沉默區(qū)域都有其自身獨(dú)特的組蛋白標(biāo)記物,對(duì)轉(zhuǎn)錄組產(chǎn)生不同的影響[5]。ncRNA是一類(lèi)能轉(zhuǎn)錄但不編碼蛋白質(zhì)且具有特定功能的RNA分子,指各種不翻譯成蛋白質(zhì)的RNA分子,包括微小RNA(miRNA)和長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)等,通過(guò)影響轉(zhuǎn)錄、剪切或翻譯來(lái)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)[6]。
目前OA的DNA甲基化研究主要聚焦于關(guān)節(jié)軟骨,因?yàn)殛P(guān)節(jié)軟骨是疾病進(jìn)程中受累的核心組織,易于在人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)中獲取標(biāo)本。此外,關(guān)節(jié)軟骨是由軟骨細(xì)胞單一類(lèi)型細(xì)胞所構(gòu)成,避免了多種細(xì)胞類(lèi)型的組織會(huì)出現(xiàn)的遺傳異質(zhì)性。2005年Roach等[7]進(jìn)行的一項(xiàng)研究納入了晚期OA 16例和對(duì)照組10例,發(fā)現(xiàn)OA股骨頭關(guān)節(jié)軟骨的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)3、MMP9、MMP13以及ADAMTS4的表達(dá)增加,并且與這些基因啟動(dòng)子區(qū)域特定CpG位點(diǎn)的去甲基化相關(guān)。這是最早提出DNA甲基化在OA的發(fā)病機(jī)制中具有潛在作用的一項(xiàng)研究。此后,多項(xiàng)靶向DNA甲基化研究選取了從功能學(xué)上可能參與OA發(fā)病的基因,分別檢測(cè)了軟骨組織、原代軟骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞系中靶基因啟動(dòng)子的甲基化狀態(tài)和mRNA表達(dá)水平。研究發(fā)現(xiàn),OA的關(guān)節(jié)軟骨或者分離出的軟骨細(xì)胞中瘦素(leptin)、GDF5、NOS2、PHLPP1、SOST和IL-8基因的啟動(dòng)子或增強(qiáng)子特定部位的去甲基化與這些基因表達(dá)的增加相關(guān)[8-11],而OA關(guān)節(jié)軟骨中SOX9、SOD2和COL9A1啟動(dòng)子的甲基化水平增加會(huì)下調(diào)這些基因的表達(dá)[12]。
然而,這些研究結(jié)果還不足以證明軟骨細(xì)胞DNA甲基化的改變參與了OA的發(fā)病機(jī)制,還需要進(jìn)一步對(duì)這些關(guān)節(jié)軟骨樣本進(jìn)行縱向研究,以發(fā)現(xiàn)甲基化的改變與基因表達(dá)、疾病表型之間的因果關(guān)系。盡管如此,甲基化的體外研究以及軟骨細(xì)胞與去甲基化藥物共培養(yǎng)的結(jié)果表明,DNA甲基化能夠直接影響甲基化差異區(qū)域。此外,OA關(guān)節(jié)軟骨MMP13、GDF5、SOX9和COL9A1的啟動(dòng)子區(qū)域,NOS2的增強(qiáng)子區(qū)域內(nèi)特定CpG位點(diǎn)的DNA甲基化狀態(tài)能夠改變轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,從而影響基因的轉(zhuǎn)錄[8-9,12-13]。
雖然這些研究提示了DNA甲基化異常在OA發(fā)病機(jī)制中的潛在作用,但這些靶向性分析具有一定的局限性。首先,并不是基因調(diào)節(jié)區(qū)域的每一個(gè)CpG位點(diǎn)都能夠進(jìn)行檢測(cè),因此不能直接得出基因表達(dá)的差異與DNA甲基化的改變無(wú)關(guān)的結(jié)論。其次,這些研究關(guān)注的是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的與OA有關(guān)聯(lián)的基因,因此無(wú)法鑒定出可能在疾病過(guò)程中具有重要作用的新通路。正因?yàn)槿绱耍?年來(lái)全基因組DNA甲基化的研究迅速開(kāi)展起來(lái)。
到目前為止,已發(fā)表的OA甲基化組學(xué)的研究大多數(shù)都是使用Illumina人類(lèi)甲基化27K和450K磁珠芯片[14-20]。27K芯片能檢測(cè)位于14 500個(gè)基因的27 000個(gè)CpG位點(diǎn)的甲基化水平,而450K芯片則覆蓋了99%的RefSeq基因的485 577個(gè)CpG位點(diǎn)。其他的OA甲基化組學(xué)研究的檢測(cè)方法包括:簡(jiǎn)化代表性亞硫酸氫鹽測(cè)序法(RRBS)[21],Agilent人類(lèi)啟動(dòng)子芯片244K陣列[22],或5′-羥甲基胞嘧啶抗體免疫共沉淀后測(cè)序(5hmC Me-DIP-seq)[23]。目前,Illumina公司已研發(fā)出更高通量的MethylEPIC磁珠芯片(850K),包含了853 397個(gè)CpG位點(diǎn)[24],但目前尚未見(jiàn)該芯片用于OA甲基化組學(xué)研究的相關(guān)報(bào)道。
關(guān)節(jié)軟骨的甲基化組學(xué)的研究策略主要有4種:①比較非OA關(guān)節(jié)軟骨和OA關(guān)節(jié)中未損傷的軟骨[15-16];②比較髖OA和膝OA關(guān)節(jié)中完好的未被侵蝕的軟骨[16-17];③比較同一個(gè)關(guān)節(jié)中完整的軟骨和被侵蝕的軟骨[18-19,22,25];④比較體外培養(yǎng)的OA患者和非OA病例的軟骨細(xì)胞[23]。除了關(guān)節(jié)軟骨/軟骨細(xì)胞的甲基化組學(xué),還有研究比較了骨質(zhì)疏松患者和OA患者的股骨頭骨小梁[16],以及相同關(guān)節(jié)中完整軟骨和被侵蝕軟骨所對(duì)應(yīng)的軟骨下骨[20]。盡管只檢測(cè)了人類(lèi)基因組2 800萬(wàn)個(gè)CpG位點(diǎn)中的很小一部分,但這些研究為闡明OA相關(guān)的甲基化改變的基因組區(qū)域、這些改變所涉及的基因和通路提供了重要的信息。
這些研究所鑒定出的差異化甲基化CpG位點(diǎn)(DMSs)或差異化甲基化區(qū)域(DMRs),大多數(shù)不在基因的啟動(dòng)子區(qū)域,而是集中位于基因體、基因間隔區(qū)或增強(qiáng)子區(qū)域。基因的增強(qiáng)子可能是調(diào)控另一個(gè)完全不同的基因的表達(dá),而基因體的甲基化可能與mRNA的剪接和其他啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄相關(guān)[3-4]。這也許能解釋為什么髖OA和膝OA軟骨的DMRs中只有10%與所在基因的差異化表達(dá)相關(guān)[17]。因此,在對(duì)非啟動(dòng)子區(qū)域含有DMSs/DMRs的基因進(jìn)行基因本體和通路分析時(shí)需要考慮到這些因素,闡明甲基化的變化對(duì)基因表達(dá)的作用是一項(xiàng)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的工作。
盡管各項(xiàng)研究存在技術(shù)和生物學(xué)上的差異,但根據(jù)目前已發(fā)表的全基因組甲基化研究可以得出幾個(gè)關(guān)鍵性的結(jié)論。①髖和膝關(guān)節(jié)軟骨的甲基化組學(xué)是不同的,且與疾病的狀態(tài)或關(guān)節(jié)損害的程度無(wú)關(guān)[16-17],甚至患者的相同關(guān)節(jié)也具有不同的表觀遺傳組學(xué)[15-16,26]。這些結(jié)果對(duì)疾病的診斷、治療和組織工程研究具有重要意義。②OA與非OA關(guān)節(jié)軟骨相比較[15-16]或者相同關(guān)節(jié)中完整軟骨和受侵蝕的軟骨相比較[18],DMSs均富集位于具有免疫學(xué)功能的基因上。此外,髖OA和膝OA患者亞組的炎癥基因的甲基化發(fā)生改變[15-16],對(duì)髖OA進(jìn)行炎癥性聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn),這些變化與腫瘤壞死因子(TNF)、白細(xì)胞介素(IL)1A、IL6、MMP13、ADAMTS5和鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體基因的轉(zhuǎn)錄增加相關(guān)[26]。這些研究提示DNA甲基化在調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨的炎癥中具有重要的作用。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)通路是OA重要的信號(hào)通路,該通路的組成部分及其下游靶基因富集了許多與OA疾病狀態(tài)[16]、疾病進(jìn)展[19]、軟骨侵蝕有關(guān)的DMSs,而軟骨下骨也會(huì)發(fā)生甲基化的改變[18,20],OA的軟骨細(xì)胞呈現(xiàn)低甲基化狀態(tài)[23]。③甲基化組學(xué)的研究為骨骼發(fā)育、肢體形態(tài)生成在OA易感性方面的作用提供了依據(jù)。編碼同源盒轉(zhuǎn)錄因子基因(包括在肢體發(fā)育中至關(guān)重要的Hox基因)的甲基化狀態(tài)在髖和膝關(guān)節(jié)軟骨之間[16-17]、晚期膝OA[19]和OA患者的股骨頭骨小梁[14]中均存在差異。④關(guān)節(jié)軟骨退變也會(huì)影響鄰近的軟骨下骨的甲基化組學(xué),關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨中ERK/MAPK,PI3K和NFAT信號(hào)相關(guān)的基因也出現(xiàn)了與損害相關(guān)的甲基化改變[20]。
軟骨細(xì)胞的甲基化組學(xué)具有異質(zhì)性,受到關(guān)節(jié)來(lái)源、疾病狀態(tài)等因素的影響,因此要明確甲基化組學(xué)的差異如何通過(guò)分子生物學(xué)機(jī)制來(lái)改變軟骨細(xì)胞的表型,將是一項(xiàng)充滿(mǎn)挑戰(zhàn)性的工作。每一項(xiàng)甲基化組學(xué)研究都會(huì)鑒定出成百上千個(gè)DMSs/DMRs,因此很難確定選擇其中哪些位點(diǎn)或區(qū)域進(jìn)行后續(xù)的功能學(xué)研究。選取DMSs/DMRs的方法之一,是選擇在多項(xiàng)相似試驗(yàn)設(shè)計(jì)的研究中均被證實(shí)的位點(diǎn)或區(qū)域。但是,要比較不同的甲基化檢測(cè)技術(shù)所鑒定出的DMSs/DMR非常困難,因?yàn)樾枰獙?duì)芯片技術(shù)和RRBS、MeDIP-seq等測(cè)序方法檢測(cè)出來(lái)的CpG位點(diǎn)的甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行重疊,而這些數(shù)據(jù)并不是都能公開(kāi)獲取。即使是同樣使用450K芯片的研究,由于探針的排除標(biāo)準(zhǔn),P值的校正和閾值,判斷最小甲基化差異的顯著性水平都有所不同,這些研究所鑒定出的DMSs/DMRs也不能直接進(jìn)行比較。盡管存在這些問(wèn)題,數(shù)據(jù)庫(kù)中使用相似試驗(yàn)設(shè)計(jì)的450K芯片所鑒定出的DMSs也有明顯的重疊部分。例如,兩項(xiàng)獨(dú)立研究鑒定出的髖OA和膝OA關(guān)節(jié)軟骨DMSs中,有34.1%的差異性位點(diǎn)是重疊的,并且表現(xiàn)為相同趨勢(shì)和相似程度的甲基化差異[16-17]。同樣,髖OA完整軟骨和被侵蝕軟骨的DMSs中約有71%在髖和膝樣本數(shù)據(jù)聯(lián)合分析時(shí)仍然存在甲基化水平的差異[18,25]。盡管髖和膝關(guān)節(jié)軟骨具有不同的表觀遺傳學(xué)特征,但非OA和OA膝關(guān)節(jié)軟骨的DMSs中有超過(guò)1/3的差異性位點(diǎn)在非OA和OA髖關(guān)節(jié)軟骨中表現(xiàn)出相同趨勢(shì)的甲基化改變[16]。由于關(guān)節(jié)軟骨樣本來(lái)自于不同的地理位置,那么這些研究中重疊的部位在很大程度上是獨(dú)立于環(huán)境因素的。因此,不受關(guān)節(jié)部位、OA亞型或者生活方式的影響,始終表現(xiàn)為相同甲基化改變的DMSs,是今后靶向研究的良好候選位點(diǎn)。
表觀遺傳修飾是不改變基因序列的修飾,相對(duì)基因治療更加安全。目前已有很多關(guān)于表觀遺傳修飾治療疾病的報(bào)道,主要是用于腫瘤及血液疾病的治療。目前最主要的修飾DNA甲基化的藥物是5-雜氮胞苷(5-AzaC)和5-雜氮-2′-脫氧胞苷(5-Aza-dC),先后于2004年和2006年被美國(guó)食品藥品監(jiān)督局(FDA)批準(zhǔn)用于血液系統(tǒng)腫瘤的治療。這兩種藥物均為DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT)抑制劑,通過(guò)與DNMT共價(jià)結(jié)合,降低DNMT的生物活性,使抑癌基因去甲基化而被重新表達(dá),因而已被成功用于血液系統(tǒng)疾病的治療[27]。在DNA甲基化修飾藥物的研究過(guò)程中,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)治療心血管疾病的藥物具有一定的去甲基化作用,例如抗高血壓藥物肼屈嗪、抗心律失常藥物普魯卡因胺等[28-29],此外研究發(fā)現(xiàn)中藥單體姜黃素具有抑制DNMT的作用[30]。但這些藥物去甲基化作用較弱,且作用機(jī)制不清,存在較多爭(zhēng)議,限制了其在臨床的應(yīng)用。
目前已有部分學(xué)者嘗試將5′-雜氮-2′-脫氧胞嘧啶(5-Aza-dC)用于OA軟骨細(xì)胞的體外干預(yù)。Iliopoulos等[9]發(fā)現(xiàn),5-Aza-dC能夠使軟骨細(xì)胞leptin啟動(dòng)子甲基化水平降低、mRNA表達(dá)增加,繼而激活MMP-13。Kim等[31]報(bào)道OA關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞與10 μmol/L 5-Aza-dC共培養(yǎng)8天后,軟骨細(xì)胞 SOX-9啟動(dòng)子區(qū)域的6個(gè)CpG島甲基化水平降低,定量PCR提示SOX-9 mRNA表達(dá)增加,蛋白印跡(Western-blot)檢測(cè)SOX-9蛋白表達(dá)增加。此外,5-Aza-dC與股骨頸骨折患者的軟骨細(xì)胞共培養(yǎng)5周后,COL9A1mRNA表達(dá)明顯升高,啟動(dòng)子區(qū)域的CpG位點(diǎn)甲基化程度變化趨勢(shì)不一。而與OA軟骨細(xì)胞體外共培養(yǎng)的過(guò)程中,5-Aza-dC能降低COL9A1的DNA甲基化水平,增加COL9A1的表達(dá)[12]。但是,這兩種藥物對(duì)于DNMT沒(méi)有選擇性,特異性低,化學(xué)穩(wěn)定性差,同時(shí)還具有腎毒性、骨髓毒性等副作用。因此,進(jìn)一步研發(fā)高特異性、高選擇性、低毒性的DNA甲基化修飾藥物,靶向調(diào)節(jié)特定基因的DNA甲基化水平,啟動(dòng)或抑制特定基因的表達(dá),從而達(dá)到疾病的緩解,將是今后藥物開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
近幾年來(lái)OA關(guān)節(jié)軟骨的DNA甲基化研究尤其是甲基化芯片技術(shù)的應(yīng)用,使我們對(duì)表觀遺傳學(xué)在OA中的作用有了更加深刻的理解。今后該領(lǐng)域的研究可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行更加深入的探索。
第一,由于甲基化組學(xué)研究及其鑒定出的DMSs/DMRs的數(shù)量不斷增多,建立能夠整合研究結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù)顯得尤為必要。鑒于大多數(shù)甲基化組學(xué)研究都使用Illumina芯片技術(shù),應(yīng)當(dāng)對(duì)探針排除標(biāo)準(zhǔn)、基因注釋、多重檢驗(yàn)校正方法、界定DMSs的P值和甲基化差異的閾值等達(dá)成共識(shí)。這將有利于研究間的直接比較,一項(xiàng)研究的數(shù)據(jù)可以用于另一項(xiàng)獨(dú)立樣本研究的驗(yàn)證分析。此外,更高通量的MethylEPIC磁珠芯片(850K)的誕生和應(yīng)用[24],將為OA的DNA甲基化研究提供更多的信息和數(shù)據(jù)。
第二,整合遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和甲基化組學(xué)的研究數(shù)據(jù)。甲基化狀態(tài)和基因表達(dá)之間應(yīng)當(dāng)是相關(guān)的,但是某些相關(guān)性的缺失可能是由于過(guò)去認(rèn)為對(duì)細(xì)胞沒(méi)有調(diào)控作用的因素造成的。這將有助于我們對(duì)基因表達(dá)臨時(shí)調(diào)控的認(rèn)識(shí)。同樣,DNA基因型與不同的甲基化是否有關(guān)也需要進(jìn)行評(píng)估。如果在OA遺傳學(xué)危險(xiǎn)因素有關(guān)的DNA多態(tài)性位點(diǎn)上,等位基因的類(lèi)型能影響到鄰近區(qū)域CpG位點(diǎn)的甲基化狀態(tài),這將有助于解釋基因多態(tài)性如何影響OA的易感性。
第三,DNA甲基化研究應(yīng)該擴(kuò)展到關(guān)節(jié)其他組織?;ぁ④浌窍鹿堑绕渌芾鄄课灰部赡軙?huì)提供有用的信息。此外,DNA甲基化的研究還應(yīng)該擴(kuò)展到比軟骨更易獲取的組織。人類(lèi)組學(xué)研究的目標(biāo)之一,就是能夠在更易獲取的組織中例如血液、唾液,檢測(cè)到在病變組織中所觀察到的異常改變,從而鑒別出尚未發(fā)病的易感人群。
第四,進(jìn)一步研發(fā)具有特異性靶向作用的表觀遺傳修飾藥物。目前已有的DNA甲基化傳修飾藥物,其去甲基化作用缺乏特異性,不能靶向作用于某個(gè)特定基因并改變其DNA甲基化狀態(tài),穩(wěn)定性較差,毒副作用明顯,嚴(yán)重限制了其在疾病治療中的應(yīng)用。因此,研發(fā)高效力、高選擇性的新一代DNA甲基化修飾藥物,靶向調(diào)節(jié)特定基因的表達(dá),從而達(dá)到疾病的緩解,是今后藥物開(kāi)發(fā)的方向之一。
今后,研究者們將通過(guò)遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和甲基化組學(xué)對(duì)參與OA發(fā)病的基因和區(qū)域進(jìn)行更加詳細(xì)的功能學(xué)特征的闡明??傊?,這些研究將有可能鑒定出OA新的病因?qū)W通路、疾病表型,發(fā)現(xiàn)新的診斷和預(yù)后的生物標(biāo)記物,以及新的治療靶點(diǎn)。
[1] Kwoh CK. The epidemiology of aging[M]. Dordrecht: Springer Netherlands, 2012:523-536.
[2] Armstrong L. Epigenetics[M]. New York: Taylor & Francis Group, 2013:300.
[3] Jones PA. Functions of DNA methylation: islands, start sites, gene bodies and beyond[J]. Nat Rev Genet,2012, 13(7):484-492.
[4] Moore LD, Le T, Fan G. DNA methylation and its basic function[J]. Neuropsychopharmacology, 2013, 38(1):23-38.
[5] Tessarz P, Kouzarides T. Histone core modifications regulating nucleosome structure and dynamics[J]. Nat Rev Mol Cell Biol, 2014, 15(11):703-708.
[6] Hu W, Alvarez-Dominguez JR, Lodish HF. Regulation of mammalian cell differentiation by longnon-coding RNAs[J]. EMBO Rep, 2012, 13(11):971-983.
[7] Roach HI, Yamada N, Cheung KSC, et al. Association between the abnormal expression of matrix-degrading enzymes by human osteoarthritic chondrocytes and demethylation of specific CpG sites in the promoter regions[J]. Arthritis Rheum, 2005, 52(10):3110-3124.
[8] Reynard LN, Bui C, Syddall CM, et al. CpG methylation regulates allelic expression of GDF5 by modulating binding of SP1 and SP3 repressor proteins to the osteoarthritis susceptibility SNP rs143383[J]. Hum Genet, 2014, 133(8):1059-1073.
[9] de Andrés MC, Imagawa K, Hashimoto K, et al. Loss of methylation in CpG sites in the NF-κB enhancer elements of inducible nitric oxide synthase is responsible for gene induction in human articular chondrocytes[J]. Arthritis Rheum, 2013, 65(3):732-742.
[10] Bradley EW, Carpio LR, McGee-Lawrence ME, et al. Phlpp1 facilitates post-traumatic osteoarthritis and is induced by inflammation and promoter demethylation in human osteoarthritis[J]. Osteoarthr Cartil, 2016, 24(6):1021-1028.
[11] Takahashi A, de Andrés MC, Hashimoto K, et al. Epigenetic regulation of interleukin-8, an inflammatory chemokine, in osteoarthritis[J]. Osteoarthr Cartil, 2015, 23(11):1946-1954.
[12] Imagawa K, de Andrés MC, Hashimoto K, et al. Association of reduced type IX collagen gene expression in human osteoarthritic chondrocytes with epigenetic silencing by DNA hypermethylation[J]. Arthritis Rheumatol, 2014, 66(11):3040-3051.
[13] Bui C, Barter MJ, Scott JL, et al. cAMP response element-binding (CREB) recruitment following a specific CpG demethylation leads to the elevated expression of the matrix metalloproteinase 13 in human articular chondrocytes and osteoarthritis[J]. FASEB J, 2012, 26(7):3000-3011.
[14] Delgado-Calle J, Fernndez AF, Sainz J, et al. Genome-wide profiling of bone reveals differentially methylated regions in osteoporosis and osteoarthritis[J]. Arthritis Rheum, 2013, 65(1):197-205.
[16] Rushton MD, Reynard LN, Barter MJ, et al. Characterization of the cartilage DNA methylome in knee and hip osteoarthritis[J]. Arthritis Rheumatol, 2014,66(9):2450-2460.
[17] den Hollander W, Ramos YF, Bos SD, et al. Knee and hip articular cartilage have distinct epigenomic landscapes: implications for future cartilage regeneration approaches[J]. Ann Rheum Dis, 2014, 73(12):2208-2212.
[18] Jeffries MA, Donica M, Baker LW, et al. Genome-wide DNA methylation study identifies significant epigenomic changes in osteoarthritic cartilage[J]. Arthritis Rheumatol, 2014, 66(10):2804-2815.
[19] Zhang Y, Fukui N, Yahata M, et al. Genome-wide DNA methylation profile implicates potential cartilage regeneration at the late stage of knee osteoarthritis[J]. Osteoarthr Cartil, 2016, 24(5):835-843.
[20] Jeffries MA, Donica M, Baker LW, et al. Genome-wide DNA methylation study identifies significant epigenomic changes in osteoarthritic subchondral bone and similarity to overlying cartilage[J]. Arthritis Rheumatol, 2016, 68(6):1403-1414.
[21] Bonin CA, Lewallen EA, Baheti S, et al. Identification of differentially methylated regions in new genes associated with knee osteoarthritis[J]. Gene, 2016, 576(1 Pt 2):312-318.
[22] Moazedi-Fuerst FC, Hofner M, Gruber G, et al. Epigenetic differences in human cartilage between mild and severe OA[J]. J Orthop Res, 2014, 32(12):1636-1645.
[23] Taylor SE, Li YH, Wong WH, et al. Genome-wide mapping of DNA hydroxymethylation in osteoarthritic chondrocytes[J]. Arthritis Rheumatol, 2015, 67(8):2129-2140.
[24] Moran S, Arribas C, Esteller M. Validation of a DNA methylation microarray for 850,000 CpG sites of the human genome enriched in enhancer sequences[J]. Epigenomics, 2016,8(3):389-399.
[25] den Hollander W, Ramos YF, Bomer N, et al. Transcriptional associations of osteoarthritis-mediated loss of epigenetic control in articular cartilage[J]. Arthritis Rheumatol, 2015, 67(8):2108-2116.
[26] Rushton MD, Young DA, Loughlin J, et al. Differential DNA methylation and expression of inflammatory and zinc transporter genes defines subgroups of osteoarthritic hip patients[J]. Ann Rheum Dis, 2015, 74(9):1778-1782.
[27] Kantarjian H, Oki Y, Garcia-Manero G, et al. Results of a randomized study of 3 schedules of low-dose decitabine in higher-risk myelodysplastic syndrome and chronic myelomonocytic leukemia[J]. Blood, 2007, 109(1):52.
[28] Segura-Pacheco B, Trejo-Becerril C, Perez-Cardenas E, et al. Reactivation of tumor suppressor genes by the cardiovascular drugs hydralazine and procainamide and their potential use in cancer therapy[J]. Clin Cancer Res, 2003, 9:1596-1603.
[29] Candelaria M, Herrera A, Labardini J, et al. Hydralazine and magnesium valproate as epigenetic treatment for myelodysplastic syndrome. Preliminary results of a phase-Ⅱ trial[J]. Ann Hematol, 2011, 90(4):379-387.
[30] Liu Z, Xie Z, Jones W, et al. Curcumin is a potent DNA hypomethylation agent[J]. Bioorg Med Chem Lett, 2009, 19(3):706-709.
[31] Kim KI, Park YS, Im GI. Changes in the epigenetic status of the SOX-9 promoter in human osteoarthritic cartilage[J]. J Bone Miner Res, 2013, 28(5):1050-1060.
四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2017SZ0128);四川省衛(wèi)生廳基金項(xiàng)目(130322)
魏萌,Email: weimengwm@sina.com
R684.3
A
1004-583X(2017)09-0824-05
10.3969/j.issn.1004-583X.2017.09.023
2017-05-22 編輯:武峪峰