伍建中 劉衡 武琦梅 楊旭芹 張成桂 巫秀美 張瑱 葛建
摘 要 目的:為影響表觀遺傳的藥物開發(fā)和炎癥性腸病的治療提供參考。方法:以“表觀遺傳”“炎癥性腸病”“潰瘍性結(jié)腸炎”“克羅恩病”“Epigenetics”“Inflammatory bowel disease”“Ulcerative colitis”“Crohns disease”等為中英文關(guān)鍵詞,在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、PubMed等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2000年1月1日-2020年5月31日發(fā)表的相關(guān)文獻,從DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA調(diào)控和腸道菌群等方面就影響表觀遺傳學(xué)的藥物在炎癥性腸病的研究進展進行綜述。結(jié)果與結(jié)論:共檢索到相關(guān)文獻100余篇,其中有效文獻63篇。目前,影響DNA甲基化的藥物(如RRx-001、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、姜黃素等)、影響組蛋白修飾的藥物(如丁酸鈉、丙戊酸、羥肟酸等)、微RNA調(diào)控藥物以及調(diào)節(jié)腸道菌群的藥物(如VSL#3等)均具有治療炎癥性腸病的潛在作用。但因該病發(fā)病機制復(fù)雜,其基礎(chǔ)研究和藥物研究都異常困難,表觀遺傳學(xué)雖可為該病治療提供新的思路,但是相關(guān)證據(jù)鏈并不完整,其對炎癥性腸病的治療作用是通過直接調(diào)控表觀遺傳還是間接調(diào)控來實現(xiàn)的,目前尚未完全清楚,還需要進一步研究。
關(guān)鍵詞 表觀遺傳學(xué);炎癥性腸病;潰瘍性結(jié)腸炎;克羅恩病
中圖分類號 R574.62;R968 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408(2020)22-2806-06
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.22.21
炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease,IBD)包括潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC)和克羅恩?。–rohns disease,CD)兩種,是一種慢性、復(fù)發(fā)性的炎癥性疾病。其中,UC的炎性癥狀一般僅限于結(jié)腸黏膜表層,常發(fā)病于直腸,病變多位于乙狀結(jié)腸和直腸;而CD的炎性癥狀發(fā)生部位更為深層,并好發(fā)于末端回腸和右半結(jié)腸[1]。IBD好發(fā)于歐洲,在我國的發(fā)病率相對較低。研究顯示,我國IBD發(fā)病率最高的城市為廣東中山,已達3.44/10萬,其中UC 2.22/10萬、CD 1.22/10萬[2-3],其發(fā)病率逐年攀升,因我國人口基數(shù)較大,IBD的患者總?cè)藬?shù)不容樂觀。
表觀遺傳學(xué)(Epigenetics)是研究在DNA序列不發(fā)生變化的條件下,在各種因素的影響下基因的表達出現(xiàn)可遺傳變化的一門學(xué)科,其主要遺傳機制包括DNA甲基化、組蛋白修飾和微RNA(miRNA)調(diào)控[4]。隨著表觀遺傳學(xué)研究的不斷深入,影響表觀遺傳學(xué)的藥物在腫瘤、自身免疫病、炎癥疾病治療領(lǐng)域中的研發(fā)取得了巨大的進展,利用該類藥物來人為干預(yù)疾病過程中的異?;虮磉_以實現(xiàn)對疾病的治療已成為當今醫(yī)藥科技領(lǐng)域的一個研究熱點[5]。研究顯示,IBD的發(fā)展過程中存在著異常的表觀遺傳修飾[6],因此推測,IBD的治療可以通過影響表觀遺傳來實現(xiàn)。IBD常見的表觀遺傳調(diào)控為DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA調(diào)控[7];此外,腸道菌群作為腸道微環(huán)境重要的組成部分,在IBD的表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮著重要的角色[8]?;诖?,筆者以“表觀遺傳”“腸道菌群”“炎癥性腸病”“潰瘍性結(jié)腸炎”“克羅恩病”“Epigenetics”“Intestinal flora”“Inflammatory bowel disease”“Ulcerative colitis”“Crohns disease”等為中英文關(guān)鍵詞,在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)、PubMed等數(shù)據(jù)庫中組合查詢2000年1月1日-2020年5月31日發(fā)表的相關(guān)文獻。結(jié)果,共檢索到相關(guān)文獻100余篇,其中有效文獻63篇。現(xiàn)從DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼RNA調(diào)控和腸道菌群等方面就影響表觀遺傳學(xué)的藥物在IBD治療中的研究進展進行綜述,以期為相關(guān)藥物開發(fā)和IBD的臨床治療提供參考。
1 DNA甲基化相關(guān)藥物
1.1 DNA甲基化與IBD的關(guān)系
DNA甲基化是指甲基基團在 DNA 甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT)的作用下,與雙核苷酸(CpG)中胞嘧啶上的第 5 位碳原子共價結(jié)合的過程[6],DNA高甲基化可以阻礙轉(zhuǎn)錄因子進入啟動子區(qū)域,通過發(fā)揮轉(zhuǎn)錄抑制等作用來調(diào)控相關(guān)蛋白的表達[9]。由于DNA甲基化全程需要DNMT的參與,因此該過程也被稱為“DNMT的甲基化”;也因此,基于DNA甲基化的藥物研發(fā)主要是通過調(diào)節(jié)DNMT 家族來實現(xiàn)。
早期DNA甲基化研究主要集中在患者的癌癥易感性上。有學(xué)者在結(jié)腸炎患者的結(jié)腸細胞中觀察到了與年齡相關(guān)的DNA甲基化增加,而該類甲基化容易導(dǎo)致基因變異和癌癥的發(fā)生[10-11]。此外,臨床組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn),與健康成人相比,活動性UC患者的手術(shù)切除樣本中與癌癥發(fā)生相關(guān)的E-鈣黏蛋白(CDH)、膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)和成肌分化抗原1(MYOD1)等的編碼基因均呈現(xiàn)出不同程度的甲基化[12]。除癌癥易感性之外,免疫相關(guān)基因位點也出現(xiàn)了異常的甲基化,相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)IBD患者轉(zhuǎn)染的B細胞中有49個甲基化CpG位點,其中半數(shù)以上的甲基化位點位于免疫調(diào)節(jié)功能基因[13],有學(xué)者采用Illumina 27K芯片分析了71例患有CD的婦女和兒童外周血中相關(guān)基因的甲基化水平后發(fā)現(xiàn),IBD患者中有50個基因出現(xiàn)異常的甲基化,基因本體(GO)分析發(fā)現(xiàn)其差異甲基化基因主要集中在與IBD相關(guān)的幾種途徑,包括免疫和腸道菌群相關(guān)途徑;而通路分析發(fā)現(xiàn)該過程中有輔助性T細胞17(Th17細胞)途徑的參與[14]。由此可見,DNA的甲基化在IBD的發(fā)病進程中均有出現(xiàn),對DNA甲基化進行調(diào)控可以用來治療IBD。
1.2 影響 DNA甲基化的藥物在IBD治療中的研究進展
早期研發(fā)的DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(DNMTI)主要用于惡性腫瘤相關(guān)疾病的治療。RRx-001是由美國EpicentRX公司開發(fā)的一種二硝基阿司匹林衍生物,研究顯示,RRx-001能夠通過降低DNMT1和DNMT3a的表達水平,誘導(dǎo)內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒ERV-fc2和ERV-L家族(MLT2B4和MLT1C49)的長末端重復(fù)序列(LTRs)的轉(zhuǎn)錄,從而上調(diào)干擾素(IFN)的表達等來抑制人結(jié)腸腺癌HCT116細胞的生長,并呈時間和劑量依賴趨勢,且相對于其他抗腫瘤藥物毒性的更低,有望成為治療結(jié)腸癌的新藥[15]。6-硫鳥嘌呤(6-Thioguanine)能夠與DNMT形成共價復(fù)合物,該復(fù)合物可通過抑制 DNMT1的活性從而調(diào)控DNA甲基化[16]。研究發(fā)現(xiàn),6-硫鳥嘌呤和類固醇激素聯(lián)用治療IBD能延長患者的癥狀緩解時間,并且減少類固醇激素劑量,有效減少治療的副作用,其主要機制為該藥代謝產(chǎn)物包括6-硫鳥嘌呤核苷酸(6-TGNs)和6-甲基巰基嘌呤(6-MMP)能夠抑制ras相關(guān)的C3肉毒毒素底物1(Rac1)的表達,導(dǎo)致活化的T淋巴細胞凋亡,從而發(fā)揮抗炎作用[17]。表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是一種從綠茶中提取出的黃酮類化合物,能夠干擾 DNMT1與CpG胞嘧啶的結(jié)合,影響催化活性,從而調(diào)控DNMT對CpG中胞嘧啶的甲基化修飾[18]。研究顯示,EGCG對IBD有一定的療效,其能通過抑制細胞因子白細胞介素6(IL-6)、單核細胞趨化因子(MCP-1)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)的釋放,抑制CD3+ T細胞和CD68+巨噬細胞的浸潤來減輕結(jié)腸炎癥[19]。姜黃素一種多酚類化合物,可通過共價阻斷DNMT1的催化硫酸鹽C1226來發(fā)揮對DNMT1的抑制作用[20],并能夠通過發(fā)揮改善腸道菌群、調(diào)節(jié)免疫和抗氧化應(yīng)激等作用來治療IBD[21]。盡管RRx-001、6-硫鳥嘌呤、EGCG和姜黃素可以用于治療IBD,但是上述治療作用是否與調(diào)節(jié)DNA甲基化直接相關(guān)尚未可知,還需要進一步研究。
2 組蛋白修飾相關(guān)藥物
2.1 組蛋白修飾與IBD的關(guān)系
組蛋白是參與組成真核生物染色體的結(jié)構(gòu)蛋白,一般情況下高度保守,但在翻譯過程中,其N端氨基酸殘基可以被共價修飾,進而改變?nèi)旧w構(gòu)型,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄激活或基因沉默,其修飾主要包括:乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等[22]。其中,組蛋白乙?;悄壳氨谎芯康米顬樯钊氲姆g后修飾過程。在組蛋白乙?;^程中,乙酰基團(COCH3)常通過組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶(HAT)被加入至DNA中,引起染色體松弛而發(fā)生基因轉(zhuǎn)錄,而通過組蛋白去乙?;D(zhuǎn)移酶(HDAC)去除乙酰基團則可導(dǎo)致染色體壓縮而阻止轉(zhuǎn)錄[23]。雖然,組蛋白乙?;蒆AT和HDAC調(diào)控,但IBD的相關(guān)研究表明,與IBD有關(guān)的乙酰化過程主要受HDAC調(diào)控[24]。HDAC是一種特殊的酶家族,其能特異性地去除組蛋白和非組蛋白賴氨酸殘基上的乙?;鶊F來調(diào)節(jié)啟動子和染色體的狀態(tài),并以此來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄。HDAC根據(jù)其與酵母組蛋白去乙?;傅耐葱钥煞譃?類:Ⅰ類(HDAC1、2、3、8)、Ⅱ類(HDAC4、5、6、7、9、10)、Ⅲ類[沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRT)1-7]和Ⅳ類(HDAC11)[25-26],其中的HDAC2、HDAC3、HDAC6、HDAC9 和HDAC10異構(gòu)體參與了腸道炎癥[27],這為HADC抑制劑類(HDACi)藥物在IBD治療領(lǐng)域的研發(fā)提供了充足的理論依據(jù)。
2.2 影響組蛋白修飾的藥物在IBD治療中的研究進展
HDACi按結(jié)構(gòu)可分為羧酸鹽類[包括丁酸鹽和丙戊酸(VPA)]、異羥肟酸類[曲安奈德(TSA)、羥肟酸(SAHA)、KBH-A42、ITF2357和CKD-506等]、苯甲酰胺類(Entinostat、Mocetinostat等)、環(huán)肽類(α-apicidin、Depsipeptides等)[28-29]。研究表明,HDACi可以通過調(diào)控免疫相關(guān)基因的表達來發(fā)揮治療IBD的作用。已有研究表明,調(diào)節(jié)性T細胞可以調(diào)節(jié)免疫耐受和抑制過度炎癥反應(yīng),而其調(diào)節(jié)功能的發(fā)揮需要對Foxp3基因叉頭結(jié)構(gòu)域中的賴氨酸進行乙?;T谄暇厶橇蛩徕c(DSS)誘導(dǎo)的IBD模型小鼠中,TSA和VPA即被發(fā)現(xiàn)可以通過調(diào)控Foxp3基因叉頭結(jié)構(gòu)域中的賴氨酸乙酰化,誘導(dǎo)模型小鼠的調(diào)節(jié)性T細胞分化增加,從而發(fā)揮對IBD的治療作用[30]。Glauben R等[31]的研究證實了這一結(jié)果,并且在進一步的實驗中發(fā)現(xiàn),HDAC9-/-小鼠對DSS誘導(dǎo)的IBD具有高度的抵抗力,與此同時其CD4+ Foxp3+T細胞水平也相應(yīng)增加,提示TSA和VPA對DSS誘導(dǎo)的小鼠IBD可能是通過抑制HDAC9來實現(xiàn)的。此外,Glauben R等[32]研究發(fā)現(xiàn),VPA和SAHA可以抑制DSS誘導(dǎo)的IBD模型小鼠的體質(zhì)量減輕和結(jié)腸縮短,其機制可能與增加固有層單核細胞中的組蛋白3乙?;?、減少單核細胞分泌TNF-α和CD4+ T細胞分泌干擾素-γ(IFN-γ)有關(guān)。
除免疫調(diào)控之外,HDACi還可以通過調(diào)控IBD相關(guān)通路發(fā)揮治療作用,核因子κB(NF-κB)通路在IBD的發(fā)生和炎癥進程中扮演著重要的角色,在DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型中,ITF2357能夠通過降低NF-κB通路的活性來改善炎癥,其作用機制可能與增加組蛋白3的乙酰化有關(guān)[33]。CKD-506是一種新型HDAC6抑制劑,其可高度特異性地抑制HDAC6活性,相關(guān)研究表明,這種作用的機制可能與其可通過下調(diào)NF-κB抑制蛋白IκBα的磷酸化和促炎因子(如IL-6、IL-8和TNF-α)的表達相關(guān)[34]。但CKD-506是否可通過抑制HDAC6活性發(fā)揮IBD治療作用,目前未見報道,其相關(guān)調(diào)控機制仍需要進一步研究。
除組蛋白去乙?;嚓P(guān)藥物之外,組蛋白甲基化相關(guān)藥物在治療IBD上也有了一定的進展,組蛋白甲基增強子Zeste同源物2(EZH2)是一種主要的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶,其可對組蛋白H3上的賴氨酸27進行三甲基化,在免疫調(diào)節(jié)中起著重要作用[35]。Zhou J等[36]研究發(fā)現(xiàn),選擇性EZH2抑制劑GSK343和GSK126可改善DSS誘導(dǎo)的小鼠IBD癥狀,并延緩相關(guān)癌癥的發(fā)作,且在IBD模型中使用的劑量少于癌癥模型的1%,因此EZH2抑制劑可能是一種有效、安全和經(jīng)濟的IBD治療藥物[37]。
目前,HDACi已逐步應(yīng)用于臨床。有研究報道,丁酸酯灌腸劑現(xiàn)已被用于治療結(jié)腸炎患者,其作用可能與維持結(jié)腸正常屏障功能[38]、降低患者的疾病活動指數(shù)以及調(diào)控NF-κB通路等有關(guān)[39]。NOD2基因能夠通過調(diào)節(jié)腸道免疫、自噬調(diào)控功能、腸道微生態(tài)等來參與IBD的發(fā)生與發(fā)展,丁酸鹽還可通過增加NOD2基因啟動子區(qū)域的組蛋白乙?;瘉碓黾釉摶虻谋磉_[40]。此外,其還可以解除HDAC對腸道堿性磷酸酶表達的抑制,從而起到增加腸道對細菌脂多糖的解毒作用[41]等??傊?,無論臨床前研究還是臨床實踐均表明,丁酸鹽在治療IBD的過程中有肯定的療效,但表觀遺傳學(xué)的調(diào)控機制和IBD的病理機制相對復(fù)雜,丁酸鹽在表觀遺傳學(xué)上的調(diào)控機制和治療IBD的具體機制仍需要進一步的研究。
3 非編碼RNA調(diào)控相關(guān)藥物
3.1 miRNA調(diào)控與IBD的關(guān)系
非編碼RNA(Non-coding RNA)調(diào)控是近年來的熱門研究內(nèi)容之一,而miRNA是目前研究最為廣泛的一類,miRNA通常為22個核苷酸的長度,在整個進化過程中具有高度保守的特點[42]。miRNA可與Argonaut(Ago)蛋白家族成員組成RNA干擾-沉默復(fù)合物,這種復(fù)合物可通過與未翻譯的mRNA的3′非翻譯區(qū)(UTR)結(jié)合,抑制信使RNA(mRNA)的翻譯或引起mRNA降解,從而調(diào)節(jié)蛋白翻譯,進而影響人體的生理和病理過程[43]。有學(xué)者在UC患者的乙狀結(jié)腸活檢標本中發(fā)現(xiàn),其miR-192表達水平明顯下調(diào)。巨噬細胞抑制肽2α(MIP2α)是一種由上皮細胞表達的CXC趨化因子,而 miR-192可以通過降低MIP2α的表達來發(fā)揮對UC炎癥細胞趨化的抑制作用[44]。此外,miRNA還能參與調(diào)控NF-κB通路的活性,比如miR-146、miR-122、miR-132、miR-126、miR-19a等;參與調(diào)控腸上皮屏障功能,如miR-21、miR-150、miR-200等;參與調(diào)節(jié)結(jié)腸上皮細胞的自噬活性,如miR-30、miR-130、miR-106、miR-93、miR-196等[45-46]。由此可見,miRNA在IBD的發(fā)生機制中起著至關(guān)重要的作用,設(shè)計miRNA相關(guān)藥物對特定miRNA進行干預(yù)可以用來治療IBD。
3.2 miRNA相關(guān)藥物在IBD治療中的研究進展
由于缺乏將miRNA穩(wěn)定、高效、安全地遞送至相應(yīng)靶器官的藥物遞送系統(tǒng),miRNA相關(guān)藥物的研發(fā)受到了一定的限制。而隨著RNA分子遞送技術(shù)的提高,靶向miRNA藥物的研發(fā)變得更加現(xiàn)實。聚乙烯亞胺(PEI)是一種帶正電荷的聚合物,其可在體外與miRNA通過靜電相互作用形成復(fù)合物,而在體內(nèi)則可通過“質(zhì)子海綿效應(yīng)”協(xié)助miRNA從復(fù)合物中逸出,以此來發(fā)揮靶向效應(yīng)[47]。但目前僅在臨床前研究中發(fā)現(xiàn)了少許靶向miRNA藥物治療IBD相關(guān)癌癥的文獻。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),PEI/miR-145 能夠減少人結(jié)腸腺癌細胞HCT116細胞源性異種移植(CDX)模型小鼠腫瘤的生長[48];miR-33a和PEI的復(fù)合物能夠在體外對人結(jié)腸癌LS174T細胞產(chǎn)生抑制效果[49]。盡管miRNA在體內(nèi)體外實驗中取得了良好的抑瘤效果,然而受制于現(xiàn)有遞送系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過靶向調(diào)節(jié)miRNA的表達來治療IBD的藥物研發(fā)尚待進一步深入。
此外,還有少許藥物能夠通過間接調(diào)控miRNA的表達來治療IBD。黑樹莓花青素是黑樹莓的主要活性物質(zhì),相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),黑樹莓花青素在體外能夠抑制結(jié)腸癌細胞系的增殖,并能夠下調(diào)miR-338-5p的表達;結(jié)腸組織的miRNA 基因芯片檢測結(jié)果顯示,在經(jīng)偶氮甲烷(AOM)/DSS聯(lián)合誘導(dǎo)建立的炎癥相關(guān)性結(jié)直腸癌模型小鼠飲食中添加黑樹莓花青素后,黑樹莓花青素能通過調(diào)控miR-338-5p來預(yù)防癌癥,其機制可能與增加SIRT1的表達,從而降低低氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)的表達有關(guān)[50-51]。除此之外,相關(guān)研究還發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇能夠通過下調(diào)miR-31表達、減少Th17細胞分泌的方式來治療2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎[52]。
近年來的藥物與臨床研究表明,通過靶向調(diào)控基因的表達來治療相應(yīng)疾病已經(jīng)成為一種趨勢,miRNA對于基因表達的調(diào)控機制和miRNA在IBD發(fā)病機制中的作用使得基于miRNA的靶向IBD治療藥物研發(fā)有了有力的理論支持和巨大的開發(fā)應(yīng)用前景,但受限于當下藥物遞送系統(tǒng)的制備工藝,再加之現(xiàn)有能夠間接調(diào)控相關(guān)miRNA表達的藥物較少,miRNA相關(guān)IBD治療藥物的研發(fā)任重道遠。
4 腸道菌群
腸道菌群是寄居在人體腸道微生物的總稱,在建立和維持身體健康方面發(fā)揮著重要作用[53]。表觀遺傳學(xué)修飾是由一系列動態(tài)的酶引起的,而腸道菌群及其代謝產(chǎn)物改變可導(dǎo)致各種表觀遺傳學(xué)相關(guān)酶的表達,如短鏈脂肪酸(SCFAs)類、多酚類和多胺類代謝物,可以調(diào)控表觀遺傳修飾物如HAT、HDAC、DNMTs、DNA去甲基化酶、組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶的表達水平[54-55]。而在IBD患者中在出現(xiàn)異常表觀遺傳修飾的同時,還伴隨著腸道菌群的失衡[18]。可見,對腸道菌群進行干預(yù)或許能夠逆轉(zhuǎn)異常表觀遺傳修飾,從而發(fā)揮治療IBD的作用。
4.1 腸道菌群在IBD治療中的研究進展
早期人們發(fā)現(xiàn),抗生素能夠調(diào)節(jié)腸道菌群,但是抗生素對于腸道菌群的調(diào)節(jié)作用參差不齊,用于治療IBD改善程度也比較低,并且還存在著病原菌耐藥的情況,其臨床使用受到一定的限制[56-57]。隨著研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)可以引入特定的細菌或益生菌來使腸道菌群恢復(fù)平衡以改變IBD的病理狀態(tài)。例如,大腸桿菌Nissle 191,在臨床上被證實在UC的治療中,患者的客觀緩解率和復(fù)發(fā)情況與傳統(tǒng)治療藥物美沙拉嗪等同[58]。此外,乳酸菌GG、雙歧桿菌菌株和布拉氏酵母菌等益生菌對IBD的治療也有一定效果:與單獨使用美沙拉嗪治療相比,單用益生菌或與美沙拉嗪聯(lián)合治療均能顯著降低患者復(fù)發(fā)率并延長緩解時間[59-60]。除引入單個菌株外,臨床上還通過引入多個菌株來治療IBD。VSL#3是一套由8種細菌菌株組成的補充劑,臨床研究證實,其能顯著降低UC患者的病情嚴重程度[60],然而這種方法的益生菌移植效果往往很差,而且在停藥2周后移植菌株便消失殆盡,需要長期用藥[61]。糞便菌群移植(FMT)是將處理過的糞便從捐贈者轉(zhuǎn)移到接受者胃腸道中的一種方法,該方法相對益生菌移植持續(xù)效果更長,是一種更有潛力的治療手段[62]。但由于捐贈者和接受者的腸道菌群的差異性,F(xiàn)MT治療效果的個體差異性較大。有研究報道,富含產(chǎn)SCFAs的供體的腸道菌群FMT更加有效,推測這種治療效果與SCFAs則可以通過干預(yù)表觀遺傳相關(guān)酶的表達有關(guān)[63]。此外,在FMT移植之前通過高通量測序等技術(shù)檢測患者的腸道菌群狀況[64],再有針對性地選擇供體,或許是一個提升治療效果的有效辦法。
表觀遺傳學(xué)是指在DNA序列不發(fā)生變化的條件下,基因的表達在各種因素影響下導(dǎo)致可遺傳的變化,而腸道菌群是腸道微環(huán)境的重要組成部分且可以通過自身代謝物等來調(diào)控表觀遺傳。表觀遺傳學(xué)和腸道菌群均為當下的研究熱點,均可為IBD的機制研究和藥物研發(fā)提供新的思路,但目前尚未形成完整的證據(jù)鏈證實腸道菌群對IBD的治療是基于表觀遺傳學(xué)調(diào)控來實現(xiàn),表觀遺傳的變化究竟是腸道菌群調(diào)控還是只是其代謝產(chǎn)物對表觀遺傳相關(guān)酶的影響所導(dǎo)致的結(jié)果,尚待進一步研究。
5 結(jié)語
IBD是一種由免疫、遺傳和環(huán)境等多因素導(dǎo)致的疾病。因其發(fā)病機制的復(fù)雜性,導(dǎo)致該病不論是基礎(chǔ)研究還是藥物研發(fā)都異常困難。目前,表觀遺傳學(xué)在IBD上的機制研究和藥物研發(fā)都取得了巨大的進步,但同時研究者也應(yīng)該清醒認識到,表觀遺傳學(xué)不太可能解決IBD所有懸而未決的問題。表觀遺傳學(xué)更像是一門“紐帶”學(xué)科,可將其整合到更大的生物分析模型中,與其他新興的研究學(xué)科(如轉(zhuǎn)錄組學(xué)、基因組學(xué)和代謝組學(xué)等)組合起來,共同研究IBD。
目前,有越來越多的通過影響表觀遺傳學(xué)的IBD治療藥物被發(fā)現(xiàn),使得表觀遺傳學(xué)在IBD治療中的應(yīng)用也變得越來越現(xiàn)實。但是現(xiàn)有藥物的作用機制仍不明確,尚沒有完整的證據(jù)鏈可以表明對于IBD的治療作用就是通過影響表觀遺傳來實現(xiàn)的。此外,今后可嘗試在表觀遺傳學(xué)研究中引入生物標志物,以針對不同的患者進行個體化的表觀遺傳學(xué)藥物調(diào)控,以此來提供個性化的臨床治療,為更多的IBD患者帶來福音。
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(收稿日期:2020-07-07 修回日期:2020-10-22)
(編輯:孫 冰)