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近期发表于Molecular Cell（IF=14.5）杂志的综述文章“Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances”，聚焦于代谢物参与的染色质修饰，系统阐述了代谢驱动的染色质动态变化。
01、产生物怎么样引响染料质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供绘制原辅料的产生物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体产生物如葡萄糖、谷氨酰胺、支链氨基酸等，它们通过一系列生化反应转化为修饰所需的物质。政策调控掩盖酶活性氧的新陈代谢物如α-酮戊二酸（αKG）能促进去甲基化，而2-羟基戊二酸（2HG）则会抑制去甲基化。
哪些合成物的含量下降有机会特征于神经组织身体的合成、血组织巡环、最靠近神经组织的合成，以及病睡眠状态下的合成重源程序，如癌神经组织中的Warburg不确定性引起乳酸积少成多。
图1 参与活动染色剂质表达的关于分解代谢物和其源于
02、组血清酰基化：
代谢率物与基因遗传展示的桥梁施工
组蛋白酰基化是代谢物影响基因表达的重要方式之一。酰基化修饰可以通过乙酸、乳酸等代谢物结合在组蛋白上，从而改变染色质的结构，使基因更容易被“读”出来或被“关闭”。研究发现，糖酵解、三羧酸循环往复（TCA）和人体脂肪酸排泄都能提供酰基化修饰的底物。胃肠道菌群产生的短链脂肪酸（如丁酸、丙酸）也能影响染色质修饰。支链胺基酸的代谢水平与心脏疾病相关，其代谢产物能影响组蛋白的修饰状态。这些修饰如何影响基因表达？它们会改变染色质的“开放度”，从而决定某些基因是否能被转录。有些修饰促进基因表达，而有些修饰则可能抑制特定基因。
03
DNA甲基化与去甲基化：
宏观调控dna“按钮开关”
DNA的甲基化程度上决定性了DNA遗传性可否占据“刺激启动”状况。假如，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的根本供体，而αKG等分解基础代谢物则引响去甲基化酶的可溶性。很多分解基础代谢无效会引响DNA的甲基化状况，于是与患病相关。假如，癌血细胞中，IDH1/2变动会形成2HG沉淀，促使去甲基化酶的可溶性，使DNA遗传性甲基化增大，然后引响肺部肿瘤的进度。飲食中的甲硫氨酸、丝氨酸等有营养东西一定会引响DNA甲基化，表达了飲食与表观遗传性的关系。
图2 产生物体验的染色的质装饰
04、产生物与着色质的
“双相管控”
最新研究发现，代谢不仅影响染色质，染色质的修饰也能反过来影响代谢。例如：组蛋白去乙酰化可释放出乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。分解代谢酶可加入神经元核，直接影响染色质修饰，如某些代谢酶还能催化组蛋白磷酸化。这些相互作用揭示了代谢与基因调控的紧密联系，为理解细胞如何适应环境变化提供了新思路。
05、排泄-染料质互作的
医学专业意义所在
由于染色质修饰和代谢异常是癌症、代谢疾病等多种疾病的特征，因此科学家们正在探索如何利用这一机制开发新疗法。例如，靶向疗法细胞代谢环路：通过药物调控代谢酶的活性，改变染色质修饰，进而影响基因表达。表观显性基因类药物：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。食用行为矫正：通过调整营养摄入，影响代谢状态，进而调控基因表达。
06、拜谱工作小结
代谢物作为发生修饰的重要底物，在细胞命运调控中起着关键作用，将修饰组学与靶向代谢物检测结合起来进行研究，具有极大的潜力。拜谱生物，作为国内领先的多组学公司，可提供完善成熟的蛋白组学、修饰组学、代谢组学等多组学产品技术服务。围绕代谢物及其修饰，拜谱生物可提供“乳酸性反应掩盖+乳酸靶向药物分解代谢”、“棕榈酰化掩盖+棕榈酸靶向治疗新陈代谢”、“衣康酸性反应掩盖+衣康酸靶点基础代谢”等修饰特色多组学解决方案。此外，拜谱生物聚焦新型修饰检测技术开发，成功开发了衣康碱化、血清素化表达等新表达组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
考生论文：
Sahu V, Lu C. Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances. Mol Cell. 2025;85(2):262-275. doi:10.1016/j.molcel.2024.12.012
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