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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、代谢转化物是如何导致上色质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供突显食材的产生物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体分解物如葡萄糖、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。宏观调控体现酶活性酶类的代谢率物如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。
这么多产生物的酸度跌涨也许来自細胞内在的产生、血渍循环往复、领近細胞的分泌物，或 妇科疾病状态下下的产生重编译程序，如癌細胞中的Warburg反应造成 乳酸掌握。
图1 参与的上色质表达的关联分解物极其渠道
02、组球蛋白酰基化：
分泌物与DNA表述的桥梁施工
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、三羧酸循环法（TCA）和脂质酸细胞代谢都能提供酰基化修饰的底物。消化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。支链安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：
调整遗传基因“按钮开关”
DNA的甲基化数量决策了表观基因遗传要不要长期处在“系统激活”阶段。举例子，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的关键的供体，而αKG等分解物则的印象到去甲基化酶的灵生物。有一些分解越来越会的印象到DNA的甲基化阶段，然后与疫情各种相关。举例子，恶性肿瘤细胞核中，IDH1/2变异会从而导致2HG积淀，调节去甲基化酶的灵生物，使表观基因遗传甲基化增高，之后的印象到恶性肿瘤的进展情况。吃饭中的甲硫氨酸、丝氨酸等莒养物怎么才能的印象到DNA甲基化，衡量了吃饭与表观基因遗传的联络。
图2 代谢率物操作的印染质修饰语
04、分解物与染色剂质的
“双轨宏观调控”
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：组蛋白去乙酰化可发出乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。分解代谢酶可迈入受损细胞，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、新陈代谢-染料质互作的
医学专业意议
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，靶向药物细胞代谢径路：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。表观基因遗传规律药：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。饮食疗法指导：通过调整营养摄入，影响代谢状态，进而调控基因表达。
06、拜谱总结ppt
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“乳酸性反应体现+乳酸靶向治疗新陈代谢”、“棕榈酰化表达+棕榈酸靶向治疗排泄”、“衣康碱化装饰+衣康酸靶向治疗消化吸收”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、血清素化呈现等新呈现组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
参考使用论文资料：
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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