瘢痕疙瘩中LINE-1和Alu重复序列甲基化异常:年龄相关性表观遗传调控机制与治疗新靶点

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Scientific Reports 3.9

编辑推荐:

  本研究针对瘢痕疙瘩(Keloid)这一临床难治性纤维增生性疾病,通过COBRA(Combined Bisulfite Restriction Analysis)技术首次系统分析了LINE-1和Alu转座子元件的DNA甲基化状态。研究发现瘢痕疙瘩组织中LINE-1(P<0.0001)和Alu(P=0.0147)呈现显著低甲基化特征,且与年龄呈负相关,揭示了表观遗传失调在瘢痕形成中的关键作用,为开发靶向DNA甲基转移酶(DNMTs)的新型疗法提供了理论依据。

  

瘢痕疙瘩是皮肤创伤修复过程中出现的"失控"现象,这种异常增生的疤痕组织会像藤蔓般超越原始伤口边界蔓延生长,不仅造成瘙痒疼痛、关节功能障碍,更给患者带来沉重的心理负担。尽管现有治疗手段如手术切除、激素注射等层出不穷,但复发率居高不下,究其根源在于对发病机制的认识仍存在盲区。近年研究发现,这种良性肿瘤样病变与恶性肿瘤共享某些分子特征,特别是表观遗传调控异常可能扮演关键角色。

转座子(Transposable elements)作为人类基因组的"暗物质",约占34%的遗传信息,其中LINE-1(长散布核元件)和Alu(短散布核元件)是最活跃的两类。正常情况下,DNA甲基化如同"分子锁"般沉默这些转座元件,维持基因组稳定性。当这把"锁"出现故障时,可能导致邻近基因异常激活,触发纤维化信号通路。泰国朱拉隆功大学Piyawan Prabsattru团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次绘制了瘢痕疙瘩中这两类转座子的甲基化图谱。

研究人员采用COBRA技术分析38例瘢痕疙瘩与32例正常皮肤(取自眼睑成形术)标本,通过特异性酶切和电泳定量检测甲基化水平。关键发现包括:

甲基化水平差异

瘢痕疙瘩呈现全局性低甲基化特征,LINE-1甲基化程度较正常皮肤降低5.3%(P<0.0001),Alu降低2.8%(P=0.0147)。具体而言:

  • LINE-1部分甲基化模式mCuC显著减少(30.2% vs 35.6%,P=0.021)

  • Alu部分甲基化模式uCmC明显下降(30.4% vs 35.7%,P=0.0016)

  • 两种元件的完全非甲基化模式uCuC均显著增加

年龄相关性

Alu甲基化与年龄呈现显著负相关(瘢痕组r=-0.37,P=0.022;正常组r=-0.49,P=0.0048),LINE-1也呈现相似趋势但未达统计学意义。年轻个体甲基化水平普遍高于年长者,提示衰老过程中DNA甲基转移酶活性下降可能是重要诱因。

性别差异

虽然LINE-1甲基化无性别差异,但正常皮肤中Alu甲基化存在显著性别二态性(P=0.0018),而瘢痕组织这种差异消失,暗示疾病可能打破生理性别的表观遗传调控平衡。

分子机制探讨

低甲基化可能通过多种途径促进瘢痕形成:

  1. 1.

    解除对TGF-β等促纤维化基因的抑制

  2. 2.

    激活LINE-1编码的逆转录酶导致基因组不稳定

  3. 3.

    释放AluRNA诱发干扰素炎症反应

    研究特别指出,DNMTs活性随年龄下降可能是甲基化丢失的主因,这与肿瘤发生机制高度相似,支持将瘢痕疙瘩视为"伪恶性肿瘤"的理论。

这项研究首次建立转座子甲基化异常与瘢痕疙瘩的分子联系,为临床带来多重启示:甲基化水平可能作为预测瘢痕风险的生物标志物;针对DNMTs的靶向药物(如5-氮杂胞苷)或siRNA沉默转座子转录本有望成为新型治疗策略;年轻创伤患者可能需要更积极的预防性干预。未来研究需在更大样本中验证这些发现,并探索单细胞水平的甲基化异质性,为精准医疗奠定基础。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号