Table of Contents

Роль епігенетики в ожиріння і діабеті ризик-перекриття

Епігенетика є фундаментально зміною, як вчені розуміють розвиток і спадщина хронічних захворювань, таких як ожиріння і цукровий діабет 2 типу. Хоча геном людини забезпечує фіксовану послідовність ДНК, епігенетичні механізми показують, що активність генів динамічно регулюється екологічними ліками. Дієта, фізична активність, стрес і вплив хімічних речовин може всі викликати біохімічні модифікації до хроматину—примарно ДНК метилування і гітон ацетиляція—що змінює генні транскрипції без зміни основного генетичного коду. Ці модифікації можуть мати глибокі і тривалі наслідки на метаболізм і схильність до захворювань. Більшість комп'ютерних ознак є зростаючим, що деякі епігенетичні зміни можуть бути використані для здоров'ютери, які можуть бути використані для здоров'ютери, які можуть бути здоров'ютери, що [...]

Епігенетичні механізми на молекулярному рівні

Епігенетичні позначки служать нормативним шаром, який диктує, які гени виводяться або відключаються в даній клітинці типу. Два основних механізмів домінують поле:

  • DNA метилація: Ковалентне додавання метил групи до 5-карбонової позиції цитозинових залишків в рамках CpG dinucleotides. Цей процес каталізується ДНК-метилтрансферази (DNMTs). Сприяє регіонах з високою щільністю CpG часто неметизовані в активних генах; гіперметика зазвичай мов транскриптація шляхом запобігання прив'язуванню транскрипту і підбору метил-бінінг білків. Патерни метиляції ДНК створюються в процесі генезу і є відносно стабільними, але можуть бути ремоделюватися екологічними факторами.
  • Histone модифікації: Histones— білки, які упаковують ДНК в нуклеозими—підготовлені модифікації, такі як ацетиляція, метилювання, фосфорилювання та ubiquitination. Ацетиляція лізинових залишків (наприклад, H3K9ac) нейтралізує позитивні заряди, розслабляючи хроматину і полегшуючи транскрипт. Розпад гітонів активує хроматину і репресивну експресію гена H3K9ac. Метилування специфічного транскрипту

Додатково некодовані РНК такі як мікроРНК та довго некодовані РНК (lncRNA) керівництво епігенетичними модифікаторами до специфічних геномічних локусів. Наприклад, ЛНКРНК можуть набирати полікомбні репресивні комплекси до генів розвитку тиші. Разом ці системи утворюють складну нормативну мережу, яка відповідає на екологічні вводи, диференціація клітин, а також підтримує виразність клітинної енергетики протягом усього життя.

Епігенетичні ознаки ожиріння та діабет 2 типу

Ожиріння і цукровий діабет 2 типу (T2D) є складними порушеннями, що приводяться в взаємодії генетики, навколишнього середовища та епігенетичної діагностики. Визначені дослідження та аналізи великих когортів, які визначаються репродуктивними епігенетичними змінами в метаболічно відповідних тканинах.

Епігенетичні зміни в тканині Adipose T

У жировій тканині від фізичних осіб з ожирінням гіпометилізація гена FTO (жирової маси і ожиріння-асокієного) корелює з підвищеною BMI і окружністю талії. СТО-локус є одним з найбільш сильно пов'язаних генетичних варіантів ризику для ожиріння, але епігенетична варіація забезпечує механізм зв'язування впливу навколишнього середовища до його диференціального виразу. Аналогічно гіперметилізація гена PPARGC1A (який кодує PGC-1α, головний регулятор мітохондріальної біоGsulinesis2

Епігенетична дисрегуляція в панкреатичних селях

У клітинах підшлункової бета від донорів T2D гіперметилування гена інсуліну (INS) промотор асоціюється з зниженою секретністю інсуліну. Поширений загальний спосіб життя людини виявляється понад 800 диференціально метильованих регіонів між T2D і недіабетичних донорами, багато в генах, які беруть участь у функції бета-клітини та цільовому метаболізмі епілепс. Крім того,

Епігенетичне програмування під час розвитку

Розвиток походження гіпотези здоров'я та захворювання (DOHaD)], що рано-вибухобезпечні властивості, що тривале метаболізмне здоров'я. Епігенетика забезпечує молекулярну основу для цього явища.

Голландська хольф взимку та інші епідеміологічні докази

Сушені голодери взимку (1944–1945) є знаком природного експерименту. Відштовхування приховує під час голоду показали підвищені показники ожиріння, непереносимість глюкози та серцево-судинні захворювання у дорослому віці. Епігенетичний аналіз цих осіб десятки пізніше виявляють змінені метилювання ДНК при відбитому інфаркті IGF2, а також гени, які беруть участь у зростанні та метаболізмі, такі як INGFSI, HNF4A, LEP. Ефекти були статево-специфічні та залежні дії, зокрема, зокрема, що містяться на гетіміє життя, зокрема, зокрема, зокрема, що мають дорогоцінні кислоти.

Матернальна ожиріння, гестаціональні діабети, міжгенеративні ефекти

Матернальне ожиріння і гестаціональний діабет є глобально і залишає епігенетичні позначки на наступному генеруванні. Діти страждають мати 2–3 складаний підвищений ризик ожиріння і T2D. У гризунівних моделях, материнських ожиріння індуси гіперметилізація гена гіпоталанімного POMC, який контролює сатисть; відштовхування показують гіперфагію і збільшення маси. Аналіз людської тканини з ожиріння матки розкриває зміни метилювання на ЛАП, NR3C1 (глюкокороїдний рефоксидний рефоксидний рефоксидний рефект11

Трансгенераційна епігенетична спадщина: Від тварин Моделі до людей

Найбільш провокативний аспект епігенетики є можливість, яка набута епігенетичні позначки можуть передаватися до відчайу, які не були безпосередньо під впливом екологічного тригера, що закінчувалася трансгенераційно-епідемічні спадщини (TEI)]. Це вимагає того, що епігенетичні позначки втечу два основні запрограмовані заходи, які зазвичай тирають їх: в тиготі і в примібних статевих клітинах.

Сильний досвід досліджень Родентів

agouti вагітна жовта (Avy) миша - це класична модель. Алле Avy несе внутрішньосерцеву A частинок (IAP) ретротранспозону вгору потік гена ауті; його статус метилювання визначає колір і ожиріння. Годування вагітних гребнів дієта, доповненої метилами донорами (фольга кислота, вітамін B12, холін, betaine) зрушує метильний стан, виробляючи худий, коричневе замикання. Цей ефект може пересуватися через кілька поколінь, демонструючи, що материнська дієта може впливати на фенозинтинозування

Людина-відповідь: виклики та люки

Людина TEI більш складна для дослідження через тривалі часи покоління, генетичне заплутування та етичні обмеження. / Оверкалікс дослідження в Швеції виявив, що наявність кормів для батьківського діда в період повільного зростання (багатонадцяти років 9–12 років) прогнозовано мортальність та ризик діабету в онуках, але не грандіозні епічності. Ці сексуальні епіфічні, трансгенераційні кореляції відповідають епігенетичним передаванням. Ще недавно дослідження виявляли

Реверситет епігенетичних марок: інтервенції та терапевтичні засоби

На відміну від генетичних мутацій, епігенетичні сліди динамічно регулюються та модіфікуються. Ця реверсивність пропонує лікувальні можливості для запобігання або лікування ожиріння та діабету.

Стиль життя та поживні перепони

Дієта і вправи залишаються найбільш потужними інструментами для епігенетичного ремоделювання. Mediterranean дієта, багатих поліфенолом, омега-3 жирними кислотами, і волокна було показано для зміни метилювання ДНК при запаленнях, пов'язаних з такими генами, як IFNG, TNF, IL6. У прецизивному епідомі і гострий епіметрічний запалення. Регулярне фізичне навантаження

Фармакологічні та геноредагувальні підходи

Нанокристалічні тканини ДНК / ДНК / ДНК / DNMT / DNMT / DNMT / DNMT / DNMT / DN / DN / DN / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / D / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL / XL /

Етичні, правові та соціальні наслідки

Якщо епігенетичні позначки можуть бути успадковані, наслідки виходять за межі індивіда на майбутні покоління. Це підвищує глибокі етичні питання про інтергенераційна відповідальність]. Політики охорони здоров'я може знадобитися розглянути довгостроковий вплив материнського та патологічного здоров'я на онуків. Наприклад, забезпечення адекватного харчування для дівчаток і молодих жінок, перш ніж вони стають вагітними, може мати переваги, які ехо по поколінь. При цьому є небезпека епігенетичний жирализм] - переконаність, що одна метаболічна доля є ранньою.

Проблеми конфіденційності також виникають: якщо епігенетичне профілювання може прогнозувати ризик захворювання по відношенню до поколінь, які повинні мати доступ до цієї інформації? Страхувальники або роботодавці можуть дискримінувати проти фізичних осіб з "високою скоринкою" епігенетичними візерунками, хоча передбачувана потужність одного епіаллела все ще обмежена. Нормативні основи повинні балансувати обіцянку епігенетичної медицини з захистом окремих прав. Нарешті, дослідники повинні переконатися, що епігенетичні дослідження в різних популяціях не посилаються здоров'я або привести до стигматизації певних груп.

Напрямки та клінічний переклад

У міру зрілості поля кілька протяжок тримати обіцянку. Епігенетичні біомаркери] в крові або слини можуть увімкнути раннє виявлення метаболічного ризику, перед клінічними симптомами з'являються. Наприклад, метилювання PPARGC1A або BG1 (включений в ліпідний обмін) показало передбачуване значення для інциденту T2D. Широкомасштабні дослідження, такі як Epigenome-Wmulteome-Wmulteemation-Wmulteem

На лікувальному фронті, що поєднує втручання способу життя з цільовими епігенетичними препаратами або редагуванням CRISPR може зламати міжгенераційний цикл ожиріння та діабету. Клінічні випробування HDAC для неалкогольних жирових захворювань печінки та інсулінорезистентності знаходяться в передовій частині. Нарешті, розвиток епігенетичних годинників—заходи біологічного віку на основі метилювання ДНК—паради допомагають контролювати ефективність інтервенцій і прогнозувати довгострокові результати здоров’я.

Висновок

Епігенетика розкриває динамічний інтерфейс між навколишнім середовищем та геном, пояснює, як спосіб життя та ранньої дії впливає на ризик ожиріння та діабету 2 типу. Через метилювання ДНК, модифікації гітонів та некодовані РНК, дієта, стрес, а токсини можуть перепрограмувати експресію генів у метаболічно критичних тканинах, таких як адсипоз, м'яз, підшлункової залози. Свідчення від епідеміологічних досліджень та тварин сильно припускає, що деякі з цих епігенетичних змін можуть бути успадковані, передаваючи ризик у поколінь. Хоча механізми трансгенераційного спадку у людини все ще виникають у людей, що викликаються після чогось, що вони, що являться, що їхнє, що їхнє, що вони, що їхнє, що являться, що являться, можуть бути шкідливі, що після того, що їх застосування, що їх застосування.

Для подальшого читання: Натура Відгуки Генетика статті про трансгенераційну епігенетичну спадщину; CDC огляд епігенетики та захворювання]; Системний огляд епігенетичних змін після баріатричної хірургії в PubMed; WHO Фактичний аркуш на ожиріння.