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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、分解物是如何作用复染质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供装饰成分的基础代谢物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体新陈代谢物如葡萄糖、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。宏观调控遮盖酶活性酶类的代谢率物如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。
此类基础的分解物的盐浓度振幅机会因素于肿瘤组织内在的基础的分解、鲜血巡环、最靠近肿瘤组织的的分解，又或者急病的情况下的基础的分解重编写程序，如癌肿瘤组织中的Warburg因素造成乳酸积少成多。
图1 参加染料质修饰语的有关的产生物以至于由来
02、组血清酰基化：
代谢转化物与染色体表明的公路桥梁
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）和脂肪细胞酸产生都能提供酰基化修饰的底物。肠胃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dna“控制开关”
DNA的甲基化限度打算了dna会不长期处在“解锁”的心态。举例子，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的要点供体，而αKG等消化吸收物则损害到去甲基化酶的活力。有一些消化吸收不正常会损害到DNA的甲基化的心态，关键在于与病症各种相关。举例子，癌生殖细胞中，IDH1/2突然变化会引致2HG积累作文，能够抑制去甲基化酶的活力，使dna甲基化不断增加，进而损害到癌肿的进展情况。美食中的甲硫氨酸、丝氨酸等营养丰富物品依然损害到DNA甲基化，提现了美食与表观遗传病的链接。
图2 消化吸收物参与性的染色剂质表达
04、基础代谢物与染色法质的
“正向调整”
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：组蛋白去乙酰化可减少乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。分解酶可进入到组织细胞，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-染料质互作的
临床医学功用
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，靶向药物分解代谢环路：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。表观遗传基因食用的药物：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。餐食指导：通过调整营养摄入，影响代谢状态，进而调控基因表达。
06、拜谱个人总结
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“乳酸性反应装饰+乳酸靶向疗法细胞代谢”、“棕榈酰化装饰+棕榈酸靶向药物分解”、“衣康碱化表达+衣康酸靶向治疗分解”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，成功开发了衣康硝化作用、血清素化体现等新体现组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
参看医学文献：
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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