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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、基础代谢物是怎样的影响脱色质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供呈现成分的消化吸收物包括乳酸、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。调节作用绘制酶抗逆性的产生物如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。
以下分解率物的氧化还原电位起伏较大会來发源组织肿瘤细胞核主观能动性的分解率、外周血循环往复、临近组织肿瘤细胞核的分解代谢分泌，又或者病毒形态下的分解率重语言编程，如癌组织肿瘤细胞核中的Warburg定律引发乳酸沉积。
图1 进入上色质修饰语的关于代谢率物以及其来源于
02、组蛋白质酰基化：
新陈代谢物与DNA表述的桥梁结构
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、三羧酸反复（TCA）和油脂酸分解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。支链蛋白质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：
调节人类基因“电源开关”
DNA的甲基化水平考虑了遗传的基因组是不是也处在“系统激活”睡眠状态下。举个例子，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的的关键供体，而αKG等消化吸收物则印象去甲基化酶的催化吸附性。或者消化吸收出现异常会印象DNA的甲基化睡眠状态下，于是与消化道疾病有关。举个例子，癌恶性良性肿瘤中，IDH1/2遗传的基因变异会导至2HG积淀，调节去甲基化酶的催化吸附性，使遗传的基因组甲基化增添，最中印象良性肿瘤的现况。起居中的甲硫氨酸、丝氨酸等营养成分有害物质也是可以印象DNA甲基化，突显了起居与表观遗传的的去联系。
图2 基础代谢物参与到的着色质遮盖
04、基础代谢物与刺绣质的
“双轨干预”
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：组蛋白去乙酰化可放乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。排泄酶可渗入血细胞结构，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、基础代谢-脱色质互作的
医学专业寓意
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，靶向药物分泌径路：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。表观基因遗传规律肿瘤药物：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。饮食习惯矫治：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“乳硝化作用体现+乳酸靶点代谢率”、“棕榈酰化绘制+棕榈酸靶向治疗细胞代谢”、“衣康碱化遮盖+衣康酸靶向药物基础代谢”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，成功开发了衣康过酸、血清素化突显等新突显组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
参阅文献资料：
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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