БиологияPubMedScience Morning3 мин чтенияanimal study

Изменения метилирования промотора, ассоциированные с Dnmt1, участвуют в ремоделировании Cx43 при остром ишемическом/реперфузионном повреждении миокарда.

Dnmt1 associatedpromoter methylation changes are implicated in Cx43 remodeling during acute myocardial ischemia/reperfusion injury.

Рубрика
Биология
Источник
PubMed
DOI
10.1080/15592294.2026.2694817
Дата
31.12.2026
Автор
Science Morning
Время чтения
3 мин
Биология

Аннотация

Метилирование ДНК традиционно рассматривается как стабильная эпигенетическая модификация. Однако все больше данных свидетельствует о том, что окислительный и генотоксический стресс могут вызывать изменения метилирования в специфических локусах, которые модифицируют транскрипционные ответы. Вклад такой динамической регуляции в экспрессию сердечных генов при ишемии/реперфузии миокарда (ИРИ) остается до конца непонятным. Это исследование проверило, связаны ли изменения метилирования в области промотора с ремоделированием коннексина 43 (Cx43) при ИРИ. Самцам мышей C57BL/6 был проведен глобальный гипотермический I/R с использованием модели сердца, перфузируемого по Лангендорфу, с предварительной обработкой или без нее с помощью ингибитора ДНК-метилтрансферазы 5-азацитидина (5-Аза, 3 мкг/г массы тела, в/к). Метилирование промотора было проанализировано с помощью BSP и MSP, в то время как обогащение Dnmt1 было оценено с помощью иммуноосаждения хроматина. Экспрессия и локализация Cx43 были изучены с помощью qRT-PCR, вестерн-блоттинга и иммуннофлуоресценции, а также электрофизиологических и гистологических анализов. ИРИ была ассоциирована с повышением уровня Dnmt1 и его обогащением в ядре, что сопровождалось изменениями метилирования в выбранных CpG сайтах в исследуемой области промотора и транскрипционной репрессией. Эти изменения совпали со снижением экспрессии Cx43, изменением субклеточной локализации, нарушением электрической проводимости и повышенной предрасположенностью к аритмиям. Предварительная обработка 5-Аза частично ослабила метилирование промотора и сохранила экспрессию и локализацию Cx43 в процессе последующей ИРИ. Эти результаты поддерживают связь между обогащением Dnmt1, изменением метилирования CpG промотора и ремоделированием Cx43 при реперфузионном стрессе, что предполагает, что метилирование, связанное с эпигенетической регуляцией, может участвовать в транскрипционных реакциях Gja1 при ИРИ. Необходимы дальнейшие временные и геноспецифические валидации, чтобы установить кинетику и причинную специфичность этого пути.

Краткое резюме

Исследование показывает, что при остром ишемическом/реперфузионном повреждении миокарда происходит изменение метилирования в области промотора гена Gja1, ответственного за синтез белка Cx43. Эти изменения связываются с нарушением экспрессии и локализации Cx43, что, в свою очередь, приводит к ухудшению электрической проводимости сердца и повышению риска аритмий. Предварительное применение ингибитора Dnmt1 частично защищает Cx43 от метилирования и сохраняет его функцию.

Практический вывод

Ингибирование Dnmt1 может быть потенциальной терапевтической стратегией для защиты сердечной функции при остром ишемическом повреждении путем профилактики изменения метилирования и сохранения экспрессии Cx43.

Ограничения

Исследование проводится на животных моделях, что может ограничивать переносимость результатов на человеческую физиологию. Кроме того, необходимы дальнейшие эксперименты для подтверждения механистических путей наблюдаемых эффектов.

Похожие исследования

Подборка учитывает рубрику, ключевые слова, аннотацию, резюме, практические выводы и источник.

Биология
Биология
77%

Специфическая для расстройства и общая генетическая архитектура шизофрении и биполярного расстройства

Шизофрения (ШИЗ) и биполярное расстройство (БПР) имеют значительную общую предрасположенность к вариациям, но различаются по когнитивным, медицинским коморбидным состояниям и реакциям на лечение. В данной работе мы декомпозировали это наложение на доминирующие для шизофрении, доминирующие для биполярного расстройства и общие психозные измерения, чтобы проверить, имеют ли эти компоненты различные плейотропные и биологические профили. Используя крупнейшие доступные GWAS для шизофрении и биполярного расстройства, мы применили двунаправленный mtCOJO и Геномный SEM, чтобы вывести SCZcondBIP, BIPcondSCZ и PSY-shared и подтвердить их с помощью межкомпонентных генетических корреляций, психиатрических конечных точек FinnGen и латентных факторов Геномного SEM. Затем мы охарактеризовали каждый компонент по когнитивным, кардиометаболическим и иммунным признакам, после чего провели открытие геномных локусов риска, анализ путей, профилирование развития экспрессии и обогащение целевых препаратов. Три компонента показали выраженную дивергенцию. SCZcondBIP имел отрицательную генетическую корреляцию с когнитивными способностями, уровнем образования, метаболическим синдромом, количеством С-реактивного белка и процентом нейтрофилов, тогда как BIPcondSCZ показал обратный когнитивный профиль и сдвинулся к положительным корреляциям в кардиометаболических и иммунных областях. PSY-shared сохранил смешанный когнитивный паттерн, наблюдаемый на уровне расстройства, и промежуточные периферические корреляции, что указывает на то, что общая предрасположенность к психозу скрывает более сильные расстройства-специфические различия. Контрасты между компонентами были примерно в два раза больше, чем соответствующие контрасты между шизофренией и биполярным расстройством. Мы идентифицировали 248 согласованных геномных локусов риска, включая 81, не обнаруженный в исходном GWAS расстройства. Биологически, PSY-shared был обогащен для синаптической сигнализации, ионных каналов и нейроразвивающихся путей; SCZcondBIP в основном затрагивал пути синаптической сигнализации и клеточной гомеостаза; а BIPcondSCZ показывал более слабое, но отличительное обогащение для синаптической везикулярной биологии. Обогащение целевых препаратов еще больше отделило компоненты, с сильным обогащением антипсихотиками для PSY-shared и отличительными сигналами, не относящимися к антипсихотикам, для условных факторов. Эти находки показывают, что генетический риск шизофрении и биполярного расстройства лучше всего понимается как биологически различимые общие и доминирующие для расстройства измерения, которые дифференцированно отображаются на когнитивной, кардиометаболической, иммунной и молекулярной архитектуре. Эти результаты предоставляют основу для оценки того, улучшат ли компонентные полигенные оценки стратификацию когнитивной, кардиометаболической и воспалительной гетерогенности при тяжелых психических заболеваниях.

Биология
Биология
72%

В поисках экзистенциального здоровья в шведском первичном здравоохранении: мнения пожилых людей, участвовавших в экзистенциальной групповой терапии.

Хотя интерес к экзистенциальным аспектам здоровья растет, мало что известно о том, как такие аспекты воспринимаются пожилыми людьми в первичном здравоохранении. Целью этого исследования было понять, как пожилые люди, участвовавшие в экзистенциальной групповой терапии в системе первичного здравоохранения, описывают роль экзистенциальных вызовов в отношении к своему здоровью и в первичном здравоохранении. В исследовании приняли участие семнадцать пациентов (75+), испытывающих психологическое беспокойство, которые завершили 7-недельную экзистенциальную групповую терапию. Записи интервью были проанализированы с использованием тематического анализа. Из опыта участников были выделены три основных темы: (1) Экзистенциальные вызовы являются частью здоровья в пожилом возрасте; (2) Экзистенциальные вызовы обычно не рассматриваются на консультациях в первичном здравоохранении; (3) Занятие экзистенциальными вызовами возможно в рамках первичного здравоохранения. Пожилые люди с психологическим дискомфортом описывают экзистенциальные вызовы в терминах потерь, связанных с возрастом, что поднимает вопросы о здоровье и автономии. Однако существуют барьеры для обсуждения экзистенциальных вызовов в этой системе ухода, такие как ограничение времени, восприятие возрастной предвзятости и односторонний акцент на физическом здоровье. Отношения и доверительные встречи в здравоохранении помогли преодолеть эти барьеры, как и экзистенциальная групповая терапия. Несмотря на то, что экзистенциальные вызовы являются частью здоровья пожилых людей, решение этих вопросов все еще не интегрировано в услуги первичного здравоохранения. В поисках экзистенциального здоровья в шведском первичном здравоохранении установлено, что отношения и доверительные встречи в здравоохранении, а также структурированные экзистенциальные интервенции способствуют интеграции экзистенциальных аспектов в опыт первичной медицинской помощи для пожилых людей.

Биология
Биология
72%

Повышение уровня механочувствительного белка emerin связывает ядерную механотрансдукцию с ремоделированием цитоскелета, индуцированным тау, в нейронах.

Нейродегенеративные тауопатии, включая болезнь Альцгеймера, нейропатологически характеризуются патологическим отложением тау. Хотя тау способствует нейротоксичности, нарушая цитоскелетную, ядерную и геномную архитектуру, клеточные механизмы, которые обеспечивают дисфункцию цитоскелета и ядерной структуры в результате тау, недостаточно изучены. В этом исследовании мы идентифицировали белки с различной концентрацией в клеточной модели тауопатии, iTau. Опираясь на предыдущие данные о том, что патогенный тау снижает ядерное напряжение, мы выявили повышенные уровни emerin, ключевого регулятора ядерной механотрансдукции, в нейронах iTau и нейронах, полученных из стволовых клеток человека с мутациями тау. Повышенная экспрессия нейронного emerin вызывает нейротоксичность, увеличивает уровень филаментов актин (F-актин) и индуцирует ядерную инвагинацию, имитируя клеточные фенотипы тауопатии. Изменения в партнерах связывания emerin отражают его реколокацию в цитозоле у нейронов iTau, что предполагает, что патогенный тау может влиять на ядерную механотрансдукцию, изменяя уровни и локализацию emerin. В целом мы выдвигаем гипотезу о том, что emerin может быть потенциальным посредником ремоделирования цитоскелета и ядерной структуры в тауопатии и закладываем основы для будущих исследований функции emerin в нейронах.

Биология
Биология
72%

Модификация мРНК N6-метиладенозином при ишемико-реперфузионном повреждении сетчатки у мышей.

Повреждение сетчатки ишемией-реперфузией (ПСИР) является одним из основных патогенетических механизмов острого глаукомы, диабетической ретинопатии и окклюзии центральной вены сетчатки. N6-метиладенозин (мA) представляет собой распространенную посттранскрипционную модификацию эукариотических РНК, которая связана с патогенезом различных заболеваний, включая ангиогенез, посредством регулирования метаболизма РНК и ее функций. Цель данного исследования заключалась в том, чтобы определить потенциальную значимость метилирования РНК мA в патогенезе ПСИР. В группе ПСИР было идентифицировано 10,851 мРНК и 23,270 связанных с ними модифицированных пиков мA. Аналогично, в группе Sham было обнаружено 10,391 мРНК и 22,935 модифицированных пиков мA. MeRIP-seq выявил 3,871 специфических пиков мA для ПСИР и 3,624 специфических пиков мA для Sham, в дополнение к 19,399 общим пикам между группами. Анализ генетической онтологии (GO) показал, что гиперметилированные мРНК были обогащены в клеточных процессах, клеточных анатомических сущностях и связывании, тогда как гипометилированные мРНК были обогащены в синаптической сигнализации, синапсах и деятельности ионных каналов. Анализ путей Киото (KEGG) указал на то, что гиперметилированные мРНК были вовлечены в формирования плотных соединений, сигнальный путь Hippo и сигнальный путь PI3K-Akt, тогда как гипометилированные мРНК были связаны с взаимодействием нейроактивных лигандов и рецепторов, глутаматергическими и холинергическими синапсами. Совместный анализ выявил мРНК с дифференциальным метилированием мA и экспрессией одновременно. Среди них паттерны экспрессии были подтверждены с помощью RT-qPCR и совпадали с результатами секвенирования. Полученные результаты продемонстрировали измененный эпитранскриптом мA в сетчатках при ПСИР. Эти метилированные РНК могут служить новыми модуляторами и мишенями при ПСИР.

Биология
Биология
72%

Гены, связанные с митохондриями, и их патогенное влияние при остром и хроническом заболевании почек: исследование методом Менделевской рандомизации.

Это исследование направлено на использование метода менделевской рандомизации на основе обобщенных данных (SMR) для изучения потенциальных ассоциаций, связывающих митохондриально-ассоциированные гены с острым повреждением почек (ОПП) и хронической болезнью почек (ХБП). В этом исследовании были использованы митохондриально-ассоциированные гены из базы данных MitoCarta3.0, а также данные о метилировании ДНК (mQTL), экспрессии генов (eQTL) и экспрессии белков (pQTL). Мы получили обобщенную статистику из геномных ассоциационных исследований для ОПП и ХБП из Программы Миллионов Ветеранов США с последующей валидацией в UK Biobank. Метод SMR, дополненный анализом колокализации, использовался для оценки ассоциаций. Мы дополнительно провели валидацию, используя данные eQTL, специфичные для коры почки, из проекта Genotype-Tissue Expression и данные одноклеточной транскриптомики из базы данных KPMP. В открывающих наборах данных анализ SMR выявил 174 mQTL, 64 eQTL и 20 pQTL, ассоциированных с риском ОПП, и 253 mQTL, 80 eQTL и 23 pQTL, ассоциированных с риском ХБП. Всего было идентифицировано 32 mQTL, 16 eQTL и 9 pQTL как общие сигналы, связанные как с риском ОПП, так и с риском ХБП. В частности, были выявлены значительные ассоциации как для ОПП, так и для ХБП, в то время как другие сигналы были специфичны для ХБП. Примечательно, что был идентифицирован общий ген как фактор риска как для ОПП, так и для ХБП в тканях коры почки. Более того, был подтвержден как потенциально защитный фактор для ХБП, хотя размер эффекта был скромным (OR 0.95, 95% CI 0.90-1.00). Это исследование использовало метод SMR для определения потенциальных генов риска и защиты для ОПП и ХБП, что выявило молекулярную связь между митохондриально-ассоциированными генами и почечной недостаточностью.

Биология
Биология
72%

Конформационные изменения после удаления блокатора поры выявляют проводящие состояния TMEM16A.

TMEM16A является анионным каналом, активируемым Ca2+, который обеспечивает прямую электрическую обратную связь с плазматической мембраной в ответ на внутренний Ca2+. Его проводящее состояние остается неясным, что порождает вопросы о открытии, проницаемости для Cl- и модуляции со стороны Ca2+, деполяризации и липидов. Чтобы исследовать открытое состояние, мы провели молекулярно-динамические симуляции TMEM16A, связанного с предполагаемым блокатором открытого состояния 1PBC. После удаления ингибитора предполагаемая спираль, образующая пору TM4, развила изломы в двух местах: верхнем, который открывает пору для проницаемости Cl-, и более глубоком, вызывающем сужение. Сохранившаяся гидрофобная сеть между TM3 и TM4 присутствовала в большинстве открытых структур, но разъединилась во время экстремального расширения, что позволило липидам временно блокировать пору. Записи с использованием метода патч-кламп показывают, что целостная сеть способствует активации. Дополнительные симуляции выявили более 60 событий проницаемости для Cl- и одноканальную проводимость, совпадающую с экспериментом. Дополнительное электростатическое и кинетическое моделирование показало, что переход TMEM16A от выхода rectification к омической проводимости с увеличением Ca2+ обусловлен слабой зависимостью напряжения от связывания ионов Ca2+, которые действуют кооперативно, чтобы открыть пору.