表观遗传学

复杂基因组的细菌物种、高度偏斜的丰度分布以及与病毒、真菌和宿主细胞混合在一起。测序吞吐量主要被丰度较高的微生物消耗，而丰度较低的微生物无法以经济高效的方式进行测序和研究。近日，纽约西奈山医学院房刚及团队在Nature Methods发表最新研究，开发出一种新型测序方式mEnrich-seq，可在测序前富集宏基因组DNA中感兴趣的类群，普适性较好，值得关注。

mEnrich-seq测序特定菌株研究论文基础研究宏基因组学

抗压能力

养娃模式可弥补基因不足！

在产后新生儿大脑发育的过程中，母亲的照顾对表观遗传学编程至关重要。本研究通过动物实验发现，母体先天的压力脆弱性控制着表观遗传模式，而这种模式在早期发育阶段受母亲养育模式、肠道微生物组多样性共同影响。表观遗传学塑造了一系列基因表达模式，这些基因表达模式可能决定神经元结构，对后代的压力敏感性和社会行为产生长期影响。本研究强调了后天养娃模式的重要性。

抗压能力研究论文表观遗传学肠道菌群

表观遗传学

Nature 子刊：细胞间交流的表观遗传学决定胃肠道器官的命运

胃肠系统中的上皮-间质信号在器官发育过程中建立区域特征和维持成人干细胞的平衡方面至关重要。研究发现在胃肠道发育和干细胞稳态过程中需要间质细胞表达的Wnt配体，但细胞交流驱动的时空控制的表观遗传机制仍然是未知的。Nature Communications发表的研究证明，胃肠间质细胞通过Polycomb Repressive Complex 2介导的染色质二重性来控制上皮细胞的命运和功能。

表观遗传学胃肠道发育器官发育间质PRC2（Polycomb repressive complexes）

CRISPR

PNAS：双歧杆菌的基因组和表观遗传学，共同影响CRISPR的基因组编辑结果

双歧杆菌是人肠道中普遍存在的一种共生细菌属，与人体健康密切相关。PNAS发表的文章，利用内源性I-G型CRISPR-Cas系统，并采用外源性CRISPR碱基编辑器进行乳双歧杆菌的基因组工程，证明基因组和外源性背景都会驱动不同菌株的编辑结果。本研究结果提示，菌株间的变异会影响基因组编辑的部署，强调了为不同的细菌菌株开发个性化的基于CRISPR的基因组工程方法的必要性。

CRISPR 双歧杆菌表观遗传学 B. animalis subsp. lactis Bifidobacterium longum subsp. Infantis

孟德尔随机化

表观遗传学加速老化，可能增加患大肠癌风险

研究发现，表观遗传年龄加速（通过表观遗传时钟测量评估）与包括癌症在内的多种不良健康结果有关。表观遗传学可以用来预测癌症风险，但表观遗传学加速老化是否与多种癌症风险存在关联仍需探究。近日，eLife发表一项研究，通过孟德尔随机化的方法比较了四个已建立的用于测量生物衰老的表观遗传时钟与多种癌症风险的关联，发现表观遗传年龄加速与乳腺癌、肺癌、卵巢癌等存在关联的结果不一致，但Grimage年龄加速可能会增加结直肠癌的风险。总之，该研究为未来通过改变生活方式或临床干预降低癌症风险提供了新思路。

孟德尔随机化表观遗传学荟萃分析医学研究结直肠癌

母体免疫激活

Nature Reviews：母体免疫激活与后代儿童神经发育障碍的关联（综述）

母体免疫激活综述儿童神经发育障碍炎症因子

组蛋白甲基化

国内团队揭示水稻组蛋白甲基化调控根系核心菌群

尽管表观遗传调控与宿主菌群的关系已在动物模型中得到广泛研究，但在植物中相关研究较少，2021年7月2日，JGG在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所白洋研究员和曹晓风研究员团队合作题为“The rice histone methylation regulates hub species of the root microbiota”的研究论文。该论文报道了组蛋白甲基化修饰对水稻根系菌群组装及核心菌群的调控作用，作者确定了水稻（Oryza sativa）组蛋白甲基化调节根菌群的结构和组成，尤其是微生物网络中的核心物种。作者表明水稻组蛋白甲基化在调控根系菌群的组装过程中起关键作用，为植物表观遗传调控与根系微生物群之间的联系提供新思路。

组蛋白甲基化根系菌群核心物种共现网络水稻

不孕症

不孕症女性的生殖细胞表观遗传学或发生改变

长期不育的状态可以被认为是一种慢性疾病状态，本研究发现，长期不孕症女性中，其整倍体囊胚的甲基化组水平改变明显。该研究为进一步开发不孕症的

不孕症表观遗传学甲基化组待孕时间胚胎

结直肠癌

房静远等：风险SNP诱导的lncRNA通过激活糖酵解促进大肠癌

长链非编码RNA（lncRNAs）在结直肠癌（CRC）发生过程中发挥关键作用。来自上海交通大学医学院附属仁济医院的房静远、陈豪燕、洪洁和来自上海海洋大学的张俊芳及团队在Signal Transduction and Targeted Therapy发表的最新研究发现，一个风险SNP介导的致癌基因lncRNA-SLCC1可通过激活糖酵解途径促进CRC发展。

结直肠癌肿瘤遗传学肿瘤代谢表观遗传学研究论文

结直肠癌

江苏省肿瘤医院：PRMT5如何促进大肠癌？

PRMT5是一种II型精氨酸甲基转移酶，可能在多种肿瘤中发挥致癌作用，但背后的机制尚未明确。江苏省肿瘤医院的鲍军团队及冯继锋团队在Theranostics上发表的一项最新研究，发现PRMT5可通过与EZH2互作，促进CDKN2B基因的启动子区域的组蛋白甲基化，以抑制CDKN2B的表达，从而促进结直肠癌细胞的增殖，而同时抑制PRMT5及EZH2可抑制小鼠的结直肠癌进展。另外，结直肠癌患者的肿瘤组织中也可观察到PRMT5及EZH2的高表达，并与患者较差的预后相关。该研究结果提示，靶向PRMT5及EZH2或是治疗结直肠癌的潜在策略。

结直肠癌研究论文基础研究 PRMT5 EZH2

母乳喂养

表观遗传学揭示母乳喂养潜在益处

配方奶粉喂养下的婴儿是否在表观遗传学上表现出特有的特征，目前并无数据反映。本研究利用甲基化组学技术，探讨了不同喂养方式下儿童表观遗传组学的变化，并与儿童生长发育情况进行关联分析，为进一步揭示其中的具体机制提供了新的思路。

母乳喂养甲基化特征研究论文儿童配方奶粉

胎儿酒精暴露

酒精，伤害儿童神经系统发育（综述）

本研究详细总结了妊娠期酒精暴露影响儿童神经系统发育的可能途径，并提出了胎儿酒精谱系障碍早期预防和治疗的可能的方案。产前避免酒精暴露，是保障后代健康成长的必要条件。

胎儿酒精暴露综述孕妇儿童胎儿酒精谱系障碍

结肠癌

Cell：基因组大规模拓扑改变抑制大肠癌恶性进展

尽管已发现癌细胞中DNA甲基化和染色体发生广泛改变，但高阶染色体结构如何改变仍不明确。最新发表在Cell的研究通过对结直肠癌细胞基因组拓扑结构、表观遗传学和转录特征的综合分析，发现大量的基因组隔室重组与肿瘤抑制相关。

结肠癌 genome topology chromatin DNA methylation colon cancer

肠道屏障

IL-1β通过上调特定miRNA破坏肠道屏障

IL-1β可增加小鼠的肠道通透性，背后的机制尚未完全明确。来自Gastroenterology上发表的一项最新研究，在细胞系及小鼠中均发现，IL-1β可通过上调特定miRNA——MIR200C-3p的表达，以降低闭合蛋白的mRNA及蛋白表达，从而增加肠道紧密连接的通透性。机制上，MIR200C-3p可结合闭合蛋白的3' UTR。另外，在结肠炎小鼠模型及溃疡性结肠炎患者的结肠组织中，均可发现IL-1β mRNA及MIR200C-3p的高表达。

肠道屏障 microRNA 200C RNA degradation epigenetic modification Translation

表观遗传学

中南林科大：父母饮食通过表观遗传影响后代（综述）

中南林业科技大学林亲录和罗非君等发表的综述文章，从表观遗传学的角度阐述了父母的膳食方式对子代的影响，表明不同的膳食模式或膳食成分可改变DNA甲基化修饰、组蛋白的修饰等，如果这些变化发生在生殖细胞中，则会影响下一代的表观特点，但其是否稳定遗传尚不得知。

表观遗传学 DietEpigeneticDNA methylationNon-coding RNATransgenerational epigenetic inheritanceIntergenerational epigenetic inheritance 饮食

IBD

Nature子刊：IBD患者的结肠炎症与菌群组成及表观遗传谱相关

Nature Communications上发表的一项最新研究，对比分析了IBD（包括溃疡性结肠炎（UC）及克罗恩病（CD））患者及非IBD对照人群的结肠菌群及结肠上皮的DNA甲基化修饰，发现结肠粘膜的炎症部位与非炎症部位的菌群组成及DNA甲基化存在显著差异。结合菌群、饮食、宿主基因型及表观遗传组，可较准确地区分UC患者、CD患者及非IBD人群。

IBD Data processing Epigenomics IBD DNA甲基化

表观遗传学

Nature子刊：肠道菌群可影响RNA表观遗传修饰

肠道菌群调节宿主基因表达的机制尚未完全明确。mRNA的m6A修饰对于免疫细胞分化、神经发生、应激反应、生理节律等十分重要。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现肠道菌群可调节盲肠及肝脏中的mRNA m6A修饰，以影响代谢及免疫相关通路。机制上，菌群的缺失可下调甲基转移酶Mettl16的表达，使编码S-腺苷甲硫氨酸合成酶——Mat2a的mRNA的甲基化水平降低，从而减少Mat2a的表达。

表观遗传学 bacteria Microbiome 菌群-宿主互作 m6A

结直肠癌

姜黄素用于大肠癌防治的现状（综述）

姜黄素提取于姜黄属植物，在印度阿育吠陀和传统中医中被用于治疗包括癌症在内的多种慢性疾病。过去几十年里有大量研究表明，姜黄素作用于癌症相关关键信号通路，表现出强大的抗癌活性。最新发表在Seminars in Cancer Biology的综述介绍了姜黄素在抗结直肠癌（CRC）领域的最新进展和展望，包括其影响的基本细胞机制、临床证据的现状、以及癌症防治中的局限等。

结直肠癌 curcumin colorectal cancer chemoprevention Chemotherapy

饮食干预

Cell子刊：限制甲硫氨酸摄入或可治疗自身免疫疾病

Cell Metabolism上发表的一项最新研究，报道了饮食中的甲硫氨酸调控T细胞应答的机制：活化T细胞可快速摄取甲硫氨酸，将其作为甲基供体——S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）的合成底物。在Th17细胞中，限制甲硫氨酸可减少细胞内的SAM，以抑制关键基因的启动子的组蛋白甲基化修饰，从而抑制Th17细胞的扩增。在自身免疫疾病小鼠模型中，限制甲硫氨酸的摄入可抑制T细胞介导的神经炎症。结果提示，调节饮食中的甲硫氨酸摄入或可作为治疗自身免疫疾病的策略。

饮食干预 T cells Metabolism methionine SAM

结直肠癌

Nature Reviews：结直肠癌中的表观遗传学（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了表观遗传变化（包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA）在结直肠癌发生发展中的作用机制，并讨论了表观遗传变化在结直肠癌中的应用：包括利用DNA甲基化及非编码RNA的变化作为生物标志物、利用表观遗传调控药物治疗结直肠癌等。

结直肠癌结直肠癌表观遗传学癌症治疗生物标志物

短链脂肪酸

Nature子刊：短链脂肪酸影响B细胞表观遗传修饰以调节抗体应答

肠道菌群代谢膳食纤维产生的短链脂肪酸可影响T细胞、巨噬细胞、树突细胞等免疫细胞的分化与功能。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现短链脂肪酸可抑制小鼠B细胞的抗体类别转换重组、体细胞超突变及浆细胞分化，以抑制局部及全身的抗体应答，机制上，短链脂肪酸可作为组蛋白去乙酰化酶抑制剂，上调特定miRNA的表达，以靶向抑制抗体应答中的关键酶及转录因子——AID及Blimp1的表达。

短链脂肪酸 B细胞抗体应答膳食纤维短链脂肪酸

结直肠癌

国内团队：METTL14对miR-375的m6A修饰可抑制结直肠癌

N6-甲基腺苷（m6A）修饰常见于RNA分子，可对RNA起到保护性作用，但其在结直肠癌中的作用尚未明确。来自南京大学医学院附属金陵医院与南京医科大学附属南京第一医院的团队在Molecular Therapy上发表的一项最新研究，发现在结直肠癌样本及细胞系中，甲基转移酶样蛋白14（METTL14）的表达降低，且与结直肠癌患者较短的总生存期相关。机制上，METTL14可促进miR-375的m6A修饰，而后者对多种肿瘤有抑制作用。

结直肠癌 methyltransferase-like 14 (METTL14) primary miR-375 colorectal cancer N6-methyladenosine

精子

父亲饮食通过调控精子的表观遗传组影响后代健康（综述）

Trends in Endocrinology and Metabolism上发表的一篇综述文章，详细介绍了父亲的饮食如何引起精子及精浆的变化，特别是精子表观遗传组的变化，从而影响后代的代谢健康与认知行为。

精子 Obesity intergenerational paternal effects nongenetic inheritance epigenetics

结直肠癌

大肠癌相关菌群，如何影响宿主表观遗传促肿瘤？

结直肠癌 biomarker Cancer colon gene methylation

喝酒

Nature：喝酒通过调控表观遗传影响学习及记忆

许多研究表明代谢状态可影响表观遗传调控。来自Nature上发表的一项最新研究，发现ACSS2可将酒精中的乙酰基转移至组蛋白中，促进脑内组蛋白的快速乙酰化，从而影响包括酒精上瘾在内的学习及记忆相关基因的表达，提示酒精暴露可通过表观遗传调控以影响学习及记忆。另外，孕鼠的酒精暴露可促进胎儿脑内的组蛋白乙酰化，可能是引起胎儿酒精谱系障碍的机制。

喝酒组蛋白乙酰化表观遗传学酒精代谢酒精成瘾

肠道炎症

RORα减轻炎症反应以维持肠道稳态

肠道炎症 epigenetic regulation Inflammation RORα HDAC3

结直肠癌

武汉大学吴旻：组蛋白去甲基化酶KDM3A或可促进结直肠癌发生

结直肠癌表观遗传学组蛋白去甲基化酶KDM3A Hippo信号通路结直肠癌

表观遗传学

Nature子刊：高脂饮食的危害可能遗传？

Nature Communications上发表的一项最新研究，发现高脂饮食诱导的果蝇心脏功能障碍可遗传给其后代，而该表型与两种代谢调节因子的表达相关，进一步研究发现心脏脂毒性受到表观遗传的调控。研究结果提示，饮食引起的代谢紊乱可能通过影响表观遗传学而跨代遗传。

表观遗传学表观遗传学高脂饮食果蝇

孕期饮食

孕期注意饮食，产后更健康

流行病学增加提示女性在孕期体重增加过多和产后肥胖有关，但具体因果关联及机制不明确。本研究通过小鼠实验证实孕期小鼠高脂饮食确实会引起产后表观遗传学改变，即使产后停止高脂饮食，仍不能避免长胖。

孕期饮食高脂饮食动物实验产后体重表观遗传学

表观遗传学

中山大学等：菌群影响小鼠mRNA的N6-甲基腺苷修饰

Cell Research近期发表由中山大学骆观正团队与美国芝加哥大学华人学者Xiaoyun Wang和Tao Pan团队共同主导的通讯研究，发现在无菌小鼠体内（特别是脑），mRNA的N6-甲基腺苷修饰比例高于正常小鼠。

表观遗传学表观遗传学无菌小鼠