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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、细胞代谢物怎么样才能作用染色剂质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供表达奶茶原料的分解代谢物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体代谢转化物如葡萄糖、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。政策调控体现酶渗透性的分解代谢物如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。
这种新陈消化吸收物的浓硫酸浓度浮动几率由来于細胞本身的新陈消化吸收、血夜再循环、毗邻細胞的的分泌，又或者皮肤疾病的情形下的新陈消化吸收重编译程序，如癌細胞中的Warburg滞后效应从而导致乳酸累积。
图1 陆续参与脱色质绘制的涉及到的代谢率物举例特征
02、组蛋白酶酰基化：
细胞代谢物与DNA表明的桥梁工程
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、三羧酸巡环（TCA）和脂肪多酸代谢转化都能提供酰基化修饰的底物。肠胃菌群产生的短链脂肪酸（如丁酸、丙酸）也能影响染色质修饰。支链碳水化合物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：
管控表观遗传“旋钮”
DNA的甲基化壮态绝对了DNA有没有趋于稳定“修改密码”壮态。假如，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的重点供体，而αKG等分解基础代谢物则损害去甲基化酶的生物。很多分解基础代谢特别会损害DNA的甲基化壮态，才能与疫情有关于。假如，癌良性肿瘤细胞中，IDH1/2变异会以至于2HG积累更多，遏制去甲基化酶的生物，使DNA甲基化上升，进而损害良性肿瘤的发展。食用起居中的甲硫氨酸、丝氨酸等鲜香美味类物质也可以损害DNA甲基化，提现了食用起居与表观遗传基因的找话题。
图2 消化吸收物参于的染色剂质掩盖
04、细胞代谢物与着色质的
“横向管控”
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：组蛋白去乙酰化可减少乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。产生酶可进細胞核，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、新陈代谢-染色剂质互作的
临床医学真正意义
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，靶向治疗消化吸收径路：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。表观基因遗传规律用量：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。膳食调控：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
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“乳过酸修饰语+乳酸靶点分解代谢”、“棕榈酰化体现+棕榈酸靶向药物代谢转化”、“衣康酸性反应遮盖+衣康酸靶点产生”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、血清素化装饰等新装饰组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
可以参考论文：
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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