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近期发表于Molecular Cell（IF=14.5）杂志的综述文章“Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances”，聚焦于代谢物参与的染色质修饰，系统阐述了代谢驱动的染色质动态变化。
01、分解物该怎样影晌染料质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供呈现原辅材料的代谢率物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体代谢转化物如葡萄糖、谷氨酰胺、支链氨基酸等，它们通过一系列生化反应转化为修饰所需的物质。控制突显酶渗透性的消化吸收物如α-酮戊二酸（αKG）能促进去甲基化，而2-羟基戊二酸（2HG）则会抑制去甲基化。
许多消化吸收物的浓度值冲击也许来源地于内部自身业务的消化吸收、外周血重复、最靠近内部的的产生，亦或是妇科疾病感觉下的消化吸收重编写程序，如癌内部中的Warburg相应从而导致乳酸沉积。
图1 参与到染色剂质修饰语的有关分解代谢物以及因素
02、组球蛋白酰基化：
分泌物与什么是基因传达的铁路桥梁
组蛋白酰基化是代谢物影响基因表达的重要方式之一。酰基化修饰可以通过乙酸、乳酸等代谢物结合在组蛋白上，从而改变染色质的结构，使基因更容易被“读”出来或被“关闭”。研究发现，糖酵解、三羧酸反复（TCA）和脂肪的酸基础代谢都能提供酰基化修饰的底物。肠子菌群产生的短链脂肪酸（如丁酸、丙酸）也能影响染色质修饰。支链蛋白质的代谢水平与心脏疾病相关，其代谢产物能影响组蛋白的修饰状态。这些修饰如何影响基因表达？它们会改变染色质的“开放度”，从而决定某些基因是否能被转录。有些修饰促进基因表达，而有些修饰则可能抑制特定基因。
03
DNA甲基化与去甲基化：
调节作用基因遗传“开关按钮”
DNA的甲基化阶段取决于了DNA要不要保持“刺激启动”模式。如，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的主要供体，而αKG等代谢转化转化物则关系到力去甲基化酶的吸附性。任何代谢转化转化出错会关系到力DNA的甲基化模式，而与病症相关的。如，癌上皮细胞中，IDH1/2变异会使得2HG积攒，压制去甲基化酶的吸附性，使DNA甲基化增多，决定性关系到力淋巴肿瘤的近况。食物中的甲硫氨酸、丝氨酸等鲜香美味的物质依然关系到力DNA甲基化，展现了食物与表观遗传基因的关联。
图2 排泄物参与活动的染料质表达
04、分泌物与染色剂质的
“双线调空”
最新研究发现，代谢不仅影响染色质，染色质的修饰也能反过来影响代谢。例如：组蛋白去乙酰化可发挥乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。人体细胞代谢酶可进人人体细胞质，直接影响染色质修饰，如某些代谢酶还能催化组蛋白磷酸化。这些相互作用揭示了代谢与基因调控的紧密联系，为理解细胞如何适应环境变化提供了新思路。
05、分解代谢-固色质互作的
生物学有何意义
由于染色质修饰和代谢异常是癌症、代谢疾病等多种疾病的特征，因此科学家们正在探索如何利用这一机制开发新疗法。例如，靶向治疗产生径路：通过药物调控代谢酶的活性，改变染色质修饰，进而影响基因表达。表观隔代遗传食用的药物：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。饮食结构诊治：通过调整营养摄入，影响代谢状态，进而调控基因表达。
06、拜谱工作小结
代谢物作为发生修饰的重要底物，在细胞命运调控中起着关键作用，将修饰组学与靶向代谢物检测结合起来进行研究，具有极大的潜力。拜谱生物，作为国内领先的多组学公司，可提供完善成熟的蛋白组学、修饰组学、代谢组学等多组学产品技术服务。围绕代谢物及其修饰，拜谱生物可提供“乳硝化作用表达+乳酸靶向疗法消化吸收”、“棕榈酰化体现+棕榈酸靶点分解代谢”、“衣康过酸体现+衣康酸靶向药物分泌”等修饰特色多组学解决方案。此外，拜谱生物聚焦新型修饰检测技术开发，成功开发了衣康酸性反应、血清素化装饰等新装饰组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
对比论文资料：
Sahu V, Lu C. Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances. Mol Cell. 2025;85(2):262-275. doi:10.1016/j.molcel.2024.12.012
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