组蛋白去甲基化酶在自噬和炎症中的作用
组蛋白去甲基化酶在自噬和炎症中的作用
背景介绍
自噬（autophagy）是真核细胞中一种重要的溶酶体降解过程，在细胞成分更新和细胞稳态维持中起关键作用。自噬异常与多种疾病相关，包括癌症、炎症性疾病和神经退行性疾病。近年来，表观遗传修饰（epigenetic modifications）在自噬调控中的作用逐渐受到关注，其中组蛋白去甲基化酶（histone demethylases, KDMs）作为重要的表观遗传调控因子，被认为在自噬和炎症中发挥重要作用。然而，KDMs在自噬和炎症中的具体机制尚未完全阐明。因此，本文旨在系统综述KDMs在自噬和炎症中的调控作用，为相关疾病的治疗提供理论依据。
论文来源
本文由Yaoyao Ma、Wenting Lv、Yi Guo等多位作者共同撰写，作者来自湖北科技学院、武汉大学等机构。论文于2025年发表在《Cell Communication and Signaling》期刊上，题为《Histone demethylases in autophagy and inflammation》。该论文是一篇综述性文章，系统总结了KDMs在自噬和炎症中的调控机制及其在疾病治疗中的潜在应用。
主要内容
1. 自噬的分子机制及其与KDMs的关系
自噬是一种高度复杂的细胞过程，主要分为巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侣介导的自噬（chaperone-mediated autophagy, CMA）。自噬的启动、延伸、成熟和降解过程涉及多种自噬相关基因（autophagy-related genes, ATGs）和信号通路。组蛋白修饰，特别是组蛋白赖氨酸甲基化（histone lysine methylation），在自噬调控中起重要作用。KDMs通过去除组蛋白上的甲基化标记，调控自噬相关基因的表达，从而影响自噬过程。
2. KDMs在自噬中的调控作用
KDMs家族包括KDM1-KDM8等多个亚家族，每个亚家族通过不同的组蛋白甲基化位点调控自噬。例如，KDM1A（也称为LSD1）通过调控mTORC1通路抑制自噬，而KDM3A和KDM3B则通过激活自噬相关基因（如TFEB、ATG5和ATG7）促进自噬。KDM4家族成员（如KDM4B）在营养缺乏条件下通过去甲基化H3K9me3激活自噬相关基因的表达。KDM6家族（如KDM6A和KDM6B）则通过调控TFEB的表达促进自噬。
3. KDMs在炎症中的调控作用
KDMs不仅调控自噬，还通过调控炎症相关基因的表达参与炎症反应。例如，KDM1A通过调控TLR4/NF-κB信号通路促进炎症因子的产生，而KDM6B则通过去甲基化H3K27me3调控巨噬细胞极化，影响炎症反应。KDM4A和KDM4B在心血管炎症和神经系统炎症中也发挥重要作用。
4. KDMs作为治疗靶点的潜力
KDMs抑制剂在调控自噬和炎症中显示出潜在的治疗价值。例如，KDM1A抑制剂（如TCP和GSK-LSD1）通过激活SESN2/mTORC1通路促进自噬，抑制肿瘤生长。KDM6抑制剂（如GSK-J4）通过调控H3K27me3抑制炎症因子的产生，在炎症性肠病、类风湿性关节炎等疾病中具有治疗潜力。
论文的意义与价值
本文系统总结了KDMs在自噬和炎症中的调控机制，为理解自噬和炎症的分子机制提供了新的视角。此外，本文还探讨了KDMs抑制剂在疾病治疗中的潜在应用，为开发新型治疗策略提供了理论依据。尽管目前KDMs抑制剂的研究仍处于早期阶段，但其在调控自噬和炎症中的潜力值得进一步探索。
亮点与创新
- 系统性综述：本文首次系统总结了KDMs在自噬和炎症中的调控作用，填补了该领域的研究空白。
- 多维度分析：本文不仅探讨了KDMs在自噬中的调控机制，还分析了其在炎症中的作用，为相关疾病的治疗提供了全面的理论支持。
- 治疗潜力：本文详细讨论了KDMs抑制剂在疾病治疗中的应用前景，为未来药物开发提供了重要参考。
结论
KDMs作为重要的表观遗传调控因子，在自噬和炎症中发挥关键作用。本文通过系统综述KDMs的调控机制及其在疾病治疗中的潜力，为相关研究提供了重要的理论依据。未来，针对KDMs的抑制剂开发有望为自噬和炎症相关疾病的治疗带来新的突破。