于美華 包金風
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110)
表觀遺傳學是指不改變脫氧核糖核酸(DNA)序列而產(chǎn)生的可遺傳變化,其在調(diào)節(jié)基因組功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用,影響基因表達和(或)轉(zhuǎn)錄,從而調(diào)控機體的生長、發(fā)育及病理過程〔1〕。表觀遺傳學修飾主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼核糖核酸(RNA)等。組蛋白乙?;怂嵝揎検钦{(diào)節(jié)DNA功能的重要方式,近年來,研究表明組蛋白乙?;谏窠?jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展中起重要作用〔2〕。
染色質(zhì)由DNA和組蛋白等組成,其基本結(jié)構(gòu)單位是核小體,它是由4個基本組蛋白(H3,H4,H2A和H2B)組成的八聚體。每個組蛋白八聚體都被147個堿基對的DNA包裹〔3〕。染色質(zhì)是一種非?;钴S的結(jié)構(gòu),它能夠響應DNA的各種信號及通過轉(zhuǎn)錄過程調(diào)控基因表達。染色質(zhì)對轉(zhuǎn)錄的影響受多種酶調(diào)控,這些酶會“生成”“讀取”和“擦除”各種表觀遺傳修飾,從而促進或抑制基因轉(zhuǎn)錄,如組蛋白乙酰化轉(zhuǎn)移酶(HATs)和組蛋白去乙?;?HDACs)等,這些酶對基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)起重要作用。
組蛋白乙?;侵冈贖ATs作用下組蛋白賴氨酸的尾端上添加乙?;?,使組蛋白與DNA的結(jié)合位點變得松弛,從而改變?nèi)旧w轉(zhuǎn)錄活性。乙?;揎梾⑴c基因轉(zhuǎn)錄、蛋白降解和細胞代謝等多個細胞過程〔4〕。HDACs則去除乙?;?,正常情況下與HATs和HDACs維持組蛋白乙酰化及去乙?;瘎討B(tài)平衡〔5〕。HDACs抑制劑(HDACi)通過抑制HDACs活性調(diào)控基因表達,在神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療中具有潛在臨床價值〔6〕。
目前已知的HDACs共有18種,根據(jù)它們與酵母組蛋白脫乙酰基酶的同源性將其分為四類:Ⅰ類HDACs (HDAC1,2,3和 8);Ⅱ類HDACs( Ⅱa:HDAC4、5、7和9;Ⅱb:HDAC6和10);Ⅲ類通常稱為沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRT),包含SIRT1-7;Ⅳ類僅包含一種非典型HDAC同工型11。其中Ⅲ類屬于依賴煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的沉默調(diào)節(jié)蛋白,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ類屬于依賴Zn2+的HDACs,被稱為經(jīng)典HDACs〔7〕。
神經(jīng)發(fā)生指新的神經(jīng)元生成過程,包括神經(jīng)干細胞(NSCs)增殖分裂成為祖細胞,并逐漸向功能區(qū)域遷移、不斷發(fā)生可塑性變化并與其他神經(jīng)元建立突觸聯(lián)系從而產(chǎn)生成熟神經(jīng)元的一個復雜的過程。此過程涉及大量特定基因的調(diào)控,而染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)是轉(zhuǎn)錄的調(diào)控關(guān)鍵,如對其進行修飾以促進或阻止轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶復合物與其結(jié)合。HDACs是調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的一類酶,HDACs除了改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)和組蛋白乙酰化導致基因轉(zhuǎn)錄改變外,HDACs還可使大量非組蛋白蛋白質(zhì)脫乙酰化,如轉(zhuǎn)錄因子、結(jié)構(gòu)蛋白、離子通道、受體和酶等〔5〕。其中,轉(zhuǎn)錄因子的乙酰化狀態(tài)會改變DNA結(jié)合特性和轉(zhuǎn)錄活性,而且,這些蛋白質(zhì)的脫乙?;梢詫ζ涔δ堋⒎€(wěn)定性、亞細胞定位產(chǎn)生影響,并同時影響與它們相互作用的蛋白質(zhì)。例如,研究表明HDAC1,2和3使絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)磷酸酶(MKP)1脫乙?;?,并且這種翻譯后修飾增加了MAPK和免疫信號傳導〔8〕。研究發(fā)現(xiàn),組蛋白乙酰化和去乙?;g的平衡破壞可直接引起或?qū)е律窠?jīng)發(fā)育障礙和神經(jīng)精神疾病等〔9〕。研究表明HDACs參與和年齡相關(guān)的神經(jīng)退變過程〔10〕。這意味著HDACs可以通過組蛋白去乙酰化和基因表達變化或通過其他機制發(fā)揮其神經(jīng)毒性或神經(jīng)保護作用。
3.1Ⅰ類HDACs Ⅰ類HDACs主要定位于細胞核,而HDAC3可定位于細胞質(zhì)和細胞核。HDAC 8在平滑肌中表達,目前研究認為其對神經(jīng)系統(tǒng)影響較少。而HDAC1、2、3在神經(jīng)發(fā)育發(fā)生及病理過程具有重要作用。
3.1.1HDAC1和HDAC2 HDAC1和HDAC2具有高度同源性,對組蛋白表現(xiàn)出很高的酶促活性,不同的細胞類型中或?qū)Σ煌拇碳ず托盘杺鲗緩阶鞒龇磻獣r顯示出功能重疊和互補。皮層發(fā)育早期階段,兩種蛋白都在神經(jīng)上皮細胞(NECs)和神經(jīng)祖/前體細胞(NPC)中高表達〔11〕。出生后,HDAC1主要在神經(jīng)膠質(zhì)細胞中表達,而HDAC2主要在新皮層和其他大腦區(qū)域的成熟神經(jīng)元中表達〔12〕。
HDAC1和HDAC2在調(diào)節(jié)胚胎干細胞(ESCs)和NSCs的增殖和神經(jīng)分化中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn),缺失HDAC1或HDAC2的小鼠腦部無明顯異常,然而,同時敲除小鼠NPC和星形膠質(zhì)細胞中HDAC1和HDAC2,會在出生后第7天左右表現(xiàn)為嚴重的腦部發(fā)育異常或死亡,研究發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)、海馬和小腦在內(nèi)的大腦區(qū)域的發(fā)育受到嚴重影響,NPC的增殖增加,但分化受損〔13〕。小鼠胚胎著床前敲除HDAC1或HDAC2不會影響胚胎形成,但同時敲除HDAC1和HDAC2則影響桑椹胚到囊胚的過渡從而致死〔14〕。這些結(jié)果也說明HDAC1和HDAC2具有功能上的互補和重疊。
HDAC1和HDAC2發(fā)揮神經(jīng)毒性或神經(jīng)保護作用取決于其細胞定位、組蛋白乙?;胺墙M蛋白乙?;饔?。研究發(fā)現(xiàn),使用小干擾RNA(siRNA)沉默HDAC1的人臍帶間充質(zhì)干細胞移植治療腦外傷小鼠,可能通過激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信號通路促進移植后神經(jīng)元的遷移和神經(jīng)分化,表現(xiàn)為神經(jīng)發(fā)生增強、神經(jīng)凋亡減少,并能減少海馬的氧化應激,從而提高腦外傷小鼠模型中人臍帶間充質(zhì)干細胞移植的療效〔15〕。TAR DNA結(jié)合蛋白(TDP)-43是一種主要位于細胞核中DNA/RNA結(jié)合蛋白,研究發(fā)現(xiàn),TDP-43蛋白錯疊可導致額顳葉變性(FTLD) 和肌萎縮性側(cè)索硬化癥(ALS)等多種神經(jīng)退行性疾病。研究發(fā)現(xiàn),HDAC1從核到胞質(zhì)錯誤定位可誘導與TDP-43蛋白異常相關(guān)疾病神經(jīng)細胞細胞周期異常和DNA損傷〔16〕。
HDAC1和HDAC2通過調(diào)節(jié)染色質(zhì)修飾還參與突觸可塑性和記憶形成,并在與突觸可塑性有關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用。Angelman綜合征是一種神經(jīng)突觸發(fā)育障礙性疾病,其特征是母體遺傳的泛素蛋白連接酶(UB)E3A基因功能喪失導致嚴重的智力和發(fā)育缺陷。研究發(fā)現(xiàn),在Angelman綜合征小鼠中,HDAC1和HDAC2蛋白水平均顯著升高,同時組蛋白H3/H4的乙?;浇档汀?7〕。帕金森病(PD)受試者黑質(zhì)小膠質(zhì)細胞中HDAC2明顯上調(diào),并伴隨多巴胺能神經(jīng)元細胞的丟失〔18〕。通過敲低HDAC2可提高阿爾茨海默病(AD)CK-p25小鼠模型的突觸可塑性和記憶力〔11〕。這些研究表明HDAC2在神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展過程中起重要的作用。Abelson酪氨酸激酶(c-Abl)通過誘導HDAC2磷酸化,增加組蛋白H3脫乙酰基作用將HDAC2募集至突觸可塑性關(guān)鍵基因,如突觸結(jié)合蛋白、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體亞基NR2a和谷氨酸受體(GluR)1的啟動子上,從而誘導轉(zhuǎn)錄抑制〔19〕。
3.1.2HDAC3 與其他Ⅰ類HDACs不同,HDAC3既定位于細胞核,又定位于細胞質(zhì)。研究表明HDAC3是一種具有較強神經(jīng)毒作用的蛋白。HDAC3是腦中表達水平最高的Ⅰ類HDACs,尤其在發(fā)育小鼠的腦中高表達,表明HDAC3與腦發(fā)育有關(guān)〔20〕。該基因在腦中特異性失活可誘發(fā)幼鼠活動過度、焦慮、嚴重的發(fā)育缺陷及早期死亡,Li等〔21〕推測這可能是HDAC3在大腦中的特異性缺失促進了過早的神經(jīng)發(fā)生造成的,ESCs和NSCs在自我更新和分化之間處于動態(tài)平衡狀態(tài),敲除HDAC3小鼠海馬中,NSCs細胞周期異常停滯并進行神經(jīng)元分化,而神經(jīng)發(fā)生促進基因如神經(jīng)源分化因子(NeuroD)1轉(zhuǎn)錄增加。這些結(jié)果表明正常水平的HDAC3對于神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。
HDAC3可能通過抑制神經(jīng)元存活所需的基因表達來促進神經(jīng)變性。神經(jīng)元PAS結(jié)構(gòu)域蛋白(Npas)4和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)在腦發(fā)育和學習記憶相關(guān)突觸可塑性形成及神經(jīng)退行性疾病中起關(guān)鍵作用〔22〕。研究發(fā)現(xiàn),Npas4和BDNF都是HDAC3靶基因,使用腺病毒在皮質(zhì)神經(jīng)元中過表達HDAC3可抑制Npas4和BDNF啟動子活性,使其表達降低,給予HDAC3抑制劑RGFP-966處理則可使Npas4和BDNF表達上調(diào)〔23〕。故HDAC3神經(jīng)毒作用可能部分通過降低Npas4和BDNF轉(zhuǎn)錄介導。
最近研究發(fā)現(xiàn),HDAC3也是長期記憶形成和學習能力的關(guān)鍵負性調(diào)控因子。小鼠海馬CA1中HDAC3基因缺失或抑制能夠增強小鼠對物體定位的長期記憶,而 HDAC3 的高表達能促進神經(jīng)元變性壞死〔24〕。敲除HDAC3可增加生物鐘基因Period(Per)1啟動子的乙?;M而增加其表達。由于海馬Per1表達對于長期記憶形成起關(guān)鍵的作用,過表達Per1可改善與年齡有關(guān)的記憶障礙,而HDAC3的缺失可改善衰老小鼠記憶能力和突觸可塑性〔25〕。核受體亞家族4a組成員(Nr4a)2是記憶形成有關(guān)并能夠調(diào)節(jié)多種生物學過程的轉(zhuǎn)錄因子。HDAC3通過去乙酰化使Nr4a2啟動子的染色質(zhì)處于封閉狀態(tài)而減少其表達,而Nr4a2能夠和Bdnf啟動子區(qū)域結(jié)合,從而促進長期記憶形成〔26〕。有研究發(fā)現(xiàn),HDAC3在與可卡因相關(guān)的記憶消退有關(guān)的特定大腦區(qū)域中起作用〔27〕,HDAC3可能參與藥物依賴性的產(chǎn)生。利用HDAC3選擇性抑制劑RGFP-966抑制HDAC3可降低病理性tau磷酸化和乙?;饔?,降低腦和周圍區(qū)域的β-淀粉樣蛋白(Aβ)蛋白表達,增加周圍區(qū)域的Aβ降解,改善3xTg-AD模型小鼠的學習和記憶能力,并使許多與AD相關(guān)的基因正?;?8〕。因此,選擇性HDAC3抑制劑可能有助于改善長期記憶和學習能力,這為未來AD等疾病藥物治療提供新的研究靶點。
3.2Ⅱa類HDACs HDAC Ⅱa具有在細胞核與細胞質(zhì)之間穿梭的能力,一般情況下處于非磷酸化狀態(tài),在特定信號因子作用下可被磷酸化,磷酸化后與轉(zhuǎn)錄因子相互作用而被募集到靶基因,發(fā)揮抑制基因轉(zhuǎn)錄的作用。肌細胞增強因子(MEF)2是神經(jīng)系統(tǒng)重要的轉(zhuǎn)錄因子,研究表明,Ⅱa類HDACs都具有MEF2依賴性轉(zhuǎn)錄抑制作用。
3.2.1HDAC4 HDAC4在腦中廣泛表達,其中在小腦、海馬和嗅球中表達較高。在靜息狀態(tài)時,HDAC4主要在細胞質(zhì)中,但HDAC4受鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性激酶介導的磷酸化的調(diào)節(jié)下,抑制突觸活性或阻斷核鈣信號傳導可導致HDAC4在細胞核中集聚〔29〕,如在腦卒中和PD等疾病中已經(jīng)觀察到神經(jīng)元細胞核中HDAC4表達水平的升高,并與神經(jīng)元死亡和疾病進展相關(guān)〔30,31〕。研究發(fā)現(xiàn),HDAC4的核易位在缺血性腦病中具有保護作用〔28〕。因此,HDAC4的核聚集增多可促進神經(jīng)元退化。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)D是維持樹突結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵蛋白,HDAC4的核聚集可通過下調(diào)VEGFD的表達使樹突結(jié)構(gòu)受損〔32〕。
近年來研究發(fā)現(xiàn),HDAC4在腦中具有較少脫乙?;富钚?。HDAC4通過與其他HDACs或其他調(diào)節(jié)蛋白的相互作用而發(fā)揮其作用。如亨廷頓病(HD)是由亨廷頓蛋白(HTT)外顯子內(nèi)胞嘧啶-腺嘌呤-鳥嘌呤(CAG)重復次數(shù)增加引起的,這種擴增可產(chǎn)生具有聚谷氨酰胺(polyQ)殘基的突變蛋白(mHtt),這種突變蛋白易于聚集,從而導致蛋白質(zhì)錯疊,最終導致神經(jīng)元功能障礙和細胞死亡。HDAC4能夠以polyQ依賴的方式與突變的mHtt相互作用增加mHtt聚集,同時,HDAC4基因敲低可改善了HD小鼠的病理特征〔33〕。
3.2.2HDAC5 HDAC5具有Ⅱa類特異性核質(zhì)穿梭能力,也是關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子。 此外,鈣和蛋白激酶C依賴性HDAC5從細胞核向細胞質(zhì)易位可導致組蛋白乙酰化增加,恢復促進神經(jīng)元存活和軸突生長的基因轉(zhuǎn)錄,如激活轉(zhuǎn)錄因子(ATF)3〔29〕。這表明HDAC5的去乙?;饔煤秃速|(zhì)穿梭能力在軸突再生中發(fā)揮重要作用。
哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一種高度保守的絲氨酸(Ser)-蘇氨酸激酶,mTOR控制干細胞的發(fā)育,參與調(diào)節(jié)基因翻譯、細胞生長、代謝、凋亡,在神經(jīng)保護中具有重要作用。HDAC5通過使mTOR相關(guān)調(diào)節(jié)蛋白Raptor脫乙酰化激活mTOR途徑,促進視神經(jīng)再生〔34〕。神經(jīng)元膜糖蛋白(GP)M6A是HDAC5調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子MEF2C的直接靶基因,在神經(jīng)發(fā)育過程起重要作用。微小RNA(miR)-124和miR-9通過靶向其3'-非翻譯區(qū)(UTR)直接抑制HDAC5的表達,激活MEF2C-GPM6A途徑促進神經(jīng)元軸突和樹突發(fā)育〔35〕。PD早期發(fā)展與α-突觸核蛋白(Syn)誘導的多巴胺能神經(jīng)元變性密切相關(guān),HDAC5在成年小鼠黑質(zhì)致密區(qū)多巴胺能神經(jīng)元中表達,研究顯示,使用siRNA敲減HDAC5的可促進SH-SY5Y細胞中的神經(jīng)元軸突生長,HDAC5抑制劑MC1568能夠上調(diào)神經(jīng)營養(yǎng)因子骨形成蛋白(BMP)2的表達,并促進培養(yǎng)的大鼠多巴胺能神經(jīng)元軸突和樹突生長〔36〕。綜上所述,HDAC5在神經(jīng)元中的高表達及核聚集都具有神經(jīng)毒性作用,而核移出及HDAC5抑制劑可能成為治療PD等神經(jīng)退行性疾病的藥物研究的靶標。
3.2.3其他Ⅱa HDACs 研究發(fā)現(xiàn)HDAC7的去乙?;饔么龠M神經(jīng)膠質(zhì)瘤發(fā)展。鋅指蛋白(ZNF)326可以通過其轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域和鋅指結(jié)構(gòu)與HDAC7特定啟動子區(qū)域結(jié)合而激活HDAC7轉(zhuǎn)錄,上調(diào)的HDAC7與β-連環(huán)蛋白(catenin)的相互作用導致賴氨酸(Lys)-49的β-catenin乙酰化水平降低,由于改變空間位阻并抑制相鄰的Ser-45的β-catenin磷酸化水平,未磷酸化的β-catenin則可以進入細胞核并激活Wnt信號通路促進神經(jīng)膠質(zhì)瘤發(fā)生和發(fā)展〔37〕。
研究發(fā)現(xiàn)HDAC9參與調(diào)節(jié)軸突分支。在體外培養(yǎng)的丘腦和皮層細胞中,熒光蛋白標記的HDAC9在培養(yǎng)過程中在核質(zhì)中穿梭。轉(zhuǎn)染基因突變的HDAC9則減少體外培養(yǎng)丘腦皮質(zhì)(TC)的軸突分支。但破壞HDAC9和MEF2之間的相互作用,可逆轉(zhuǎn)軸突分支,表明HDAC9的核質(zhì)易位通過影響轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和下游信號轉(zhuǎn)導途徑在TC軸突分支過程中起關(guān)鍵作用〔38〕。
3.3Ⅱb類HDACs HDAC Ⅱb具有2個脫乙?;附Y(jié)構(gòu)域,參與微管和肌動蛋白依賴性細胞運動調(diào)控。HDAC6被認為是哺乳動物細胞中最主要細胞質(zhì)脫乙酰酶,除組蛋白,HDAC6還可使中樞神經(jīng)元相關(guān)蛋白去乙酰化,在突觸形成和遞質(zhì)運輸過程中起關(guān)鍵作用,而關(guān)于HDAC10的了解較少。
HDAC6具有同其他的HDACs不同的特點,即特異性定位于細胞質(zhì)并具有兩個催化結(jié)構(gòu)域。因HDAC6的無序N末端是微管結(jié)合域,因此,HDAC6最先被認為是α-微管蛋白(tubulin)脫乙?;浮?9〕。后來發(fā)現(xiàn)HDAC6也可使其他蛋白脫乙?;?,如tau蛋白、熱休克蛋白(HSP)90、皮層肌動蛋白結(jié)合蛋白(cortactin)等〔40〕。HDAC6發(fā)揮作用與其對不同的目標蛋白乙?;饔糜嘘P(guān),而不是對組蛋白乙酰化作用和隨后對染色質(zhì)產(chǎn)生作用的結(jié)果。
已知tau蛋白磷酸化和Aβ沉淀聚集是AD的重要病理學特征。Tau蛋白過度磷酸化會促進tau蛋白聚集,從而降低其結(jié)合和穩(wěn)定微管的能力。研究表明,HDAC6能夠與人腦組織中的tau蛋白相互作用,抑制HDAC6作用可減弱tau蛋白T231位點的磷酸化〔41〕。此外,使用HDAC6的新型抑制劑MPT0G211能夠使AD模型中tau 蛋白的磷酸化水平降低,并改善認知功能障礙〔42〕。最新研究發(fā)現(xiàn),異常的tau蛋白乙?;瘜е掠卸総au蛋白低聚物的形成促進突觸變性和認知功能障礙,HDAC6不僅能使tau蛋白脫乙?;?,而且還可抑制微管結(jié)合區(qū)內(nèi)tau蛋白的過度磷酸化,這可能與腦的病理狀態(tài)有關(guān),如在tau蛋白病變低于特定閾值的條件下,HDAC6的丟失或抑制可能具有神經(jīng)保護作用〔43〕。Aβ 影響微管及其信號通路,進而影響細胞內(nèi)囊泡運輸,最終使線粒體和神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞速率減慢、突觸降解。抑制 HDAC6使過氧化物還原酶(Prx)1乙?;鰪?,可挽救 Aβ 引起的線粒體軸突運輸?shù)膿p害〔44〕。因此,抑制 HDAC6 可使 tau 蛋白降解,緩解Aβ產(chǎn)生的損傷,因此,HDAC6特異性抑制劑可能是治療AD的有效的藥物。
微管是細胞骨架的主要成分,對于維持細胞形狀、軸突再生、物質(zhì)轉(zhuǎn)運、細胞運動、DNA 分離等都起到不可或缺的作用。在微管形成過程中,α-tubulin翻譯后修飾,如乙?;瘜τ谖⒐芗凹毎δ艿木S持都至關(guān)重要。HDAC6過表達則可使 tubulin 脫乙?;?,從而降低微管穩(wěn)定性〔45〕。硫酸軟骨素蛋白聚糖(CSPG)和髓磷脂相關(guān)糖蛋白(MAG)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突生長的抑制劑,CSPG和 MAG 能夠下調(diào)α-tubulin乙酰轉(zhuǎn)移酶(TAT)1,與HDAC6協(xié)同導致α-tubulin乙酰化減少,而抑制HDAC6可以逆轉(zhuǎn)CSPG和MAG對軸突生長的抑制作用〔46〕。研究表明,在PD和ALS等中樞神經(jīng)退行性疾病中,抑制HDAC6所發(fā)揮的神經(jīng)保護作用都可能與增加 tubulin 乙?;?、改善軸突運輸有關(guān)〔47,48〕。HDAC6除作用于tubulin還作用于軸突中其他底物,如HDAC6可使線粒體外膜蛋白Miro1 脫乙?;档土溯S突中線粒體的運輸,而線粒體通過提供三磷酸腺苷(ATP)并充當Ca2+的儲存位點,在生長和成熟的軸突中發(fā)揮多種作用〔49〕。研究結(jié)果表明Miro1的突變會破壞Ca2+穩(wěn)態(tài),使ATP產(chǎn)生減少和鈣依賴性線粒體凋亡和自噬,這可能是PD的發(fā)病機制之一〔50〕。
3.4Ⅳ類HDACs Ⅳ只包含一個成員HDAC11,由于其發(fā)現(xiàn)較晚,所以對其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮的作用了解較少。有研究發(fā)現(xiàn),HDAC11通過直接結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子PU.1影響趨化因子配體(CCL)2啟動子上的PU.1-DNA相互作用來促進CCL2的表達進而促進神經(jīng)炎癥〔51〕。
綜上,乙酰化-去乙?;胶鈱τ诰S持正常的基因表達和蛋白質(zhì)功能至關(guān)重要。HDACs作為調(diào)控組蛋白乙?;降年P(guān)鍵因子,其表達異常則影響基因表達,從而參與多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展過程。同時,HDACs還可使非組蛋白蛋白質(zhì)去乙?;{(diào)控蛋白質(zhì)功能,故未來研究可將HDACs的異常表達同疾病相關(guān)基因和蛋白聯(lián)系起來探索疾病發(fā)生病理生理學基礎(chǔ),并且,合成更多特異性靶向HDACi無論是作為工具藥研究HDACs的作用,還是今后作為治療藥物都具有廣闊前景。