今天來說說早期胚胎發(fā)育表觀遺傳學(xué)甲基化和基因印記。先說幾個概念:01甲基化甲基化是DNA化學(xué)修飾的一種形式,能夠在不改變DNA序列的前提下,改變DNA片段活性、從而改變遺傳表現(xiàn),是一種表觀遺傳修飾。它在調(diào)控基因表達(dá)、胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、維持基因組穩(wěn)定和抵御外源DNA病毒入侵等生物學(xué)過程起到了至關(guān)重要的作用。02基因印記基因印記是一種不遵循孟德爾定律、依靠單親傳遞某些遺傳學(xué)性狀的現(xiàn)象,某些基因呈親源依賴性的單等位基因表達(dá),另一等位基因不表達(dá)或表達(dá)極弱。當(dāng)基因發(fā)生印記時,等位基因是否表達(dá),取決于它來自母系還是父系,其中父系等位基因不表達(dá)者就稱為父系印記,而母系等位基因不表達(dá)者就稱為母系印記。印記基因?qū)μ汉统錾笤缙谏L發(fā)育、某些疾病的易感性和免疫性、肌肉骨骼的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的調(diào)控作用?;蛴∮浭荄NA甲基化造成的。DNA甲基化的實現(xiàn)需要DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DMT)的參與,需要甲基供體,甲基化特定的堿基。甲基化的作用是關(guān)閉基因活性,去甲基化的作用則是活化基因表達(dá)。早期胚胎發(fā)育過程非常短,這個過程就是五,六天時間,細(xì)胞從一個高度特化的配子,然后形成了一個全能性的胚胎,很快又會發(fā)生分化,形成一個著床前的具有兩種主要細(xì)胞類型:滋養(yǎng)外胚層,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的結(jié)構(gòu),然后就可以著床,形成正常胚胎,這個過程雖然短,細(xì)胞命運(yùn)變化卻非常劇烈,基因表達(dá)調(diào)控變化也非常劇烈。對應(yīng)的早期胚胎發(fā)育,還有細(xì)胞重編程,讓一個體細(xì)胞到一個全能性胚胎,或者是一個多能性的干細(xì)胞,在這個過程中,基因組DNA序列是沒有改變的。03中心法則再說說中心法則,就是從DNA轉(zhuǎn)錄到RNA,RNA再翻譯成蛋白質(zhì),然后來行使功能。在這個過程中不是所有的DNA都能轉(zhuǎn)錄成RNA,也不是所有的RNA全都翻譯成蛋白質(zhì)。每一個層級都受到嚴(yán)格的調(diào)控,有DNA的甲基化還有羥甲基化修飾。DNA不是裸露的,是纏繞在核小體上面,核小體是組蛋白8聚體組成的,組蛋白上又有很多修飾,這些修飾調(diào)控基因是否可以被轉(zhuǎn)錄。在人類,兩個配子精卵受精結(jié)合之后,要發(fā)生表觀遺傳事件,就是DNA去甲基化,去甲基化之后一些基因會被激活,表達(dá)基因功能。但是很快又要被沉默,去甲基化后一兩個細(xì)胞周期,就要被沉默。是怎么被沉默的呢?有學(xué)者做了研究:在人早期的胚胎,有四細(xì)胞期,八細(xì)胞期,去甲基化后胚胎基因組激活起來,在這幾個非常關(guān)鍵的階段,胚胎做了H3K4,K27,K9三個特別重要的組蛋白修飾,K4跟K27主要是在基因的啟動子上,都是先從配子先擦掉,然后再重建這兩種修飾,但是K9是逐漸加上去,因為它在M2卵母細(xì)胞里面很少,慢慢加上去,在四細(xì)胞,八細(xì)胞,囊胚都有特定區(qū)域,這些區(qū)域是主要是轉(zhuǎn)座子或者是逆轉(zhuǎn)座子。K9加上去,把這些轉(zhuǎn)座子沉默掉。K9三甲基化和DNA甲基化就像接力一樣,DNA甲基化沒了,K9三甲基化要加上去,使之被沉默掉,不讓基因組受到傷害,在早期胚胎里面,是特別重要的一個事件。早期胚胎發(fā)育,實際是一個母源到胚胎的一個轉(zhuǎn)換,卵母細(xì)胞是身體里面最大的細(xì)胞,150微米,在這個細(xì)胞胞質(zhì)里儲存了大量的RNA,這些RNA很重要,要翻譯成蛋白質(zhì),支持胚胎的后期發(fā)育,這些RNA之后要被降解掉,降解是受RNA修飾調(diào)控的,把這個修飾去掉,RNA就不能被降解掉,胚胎發(fā)育也是受影響的。在卵母細(xì)胞里面敲掉一個甲基化酶,那這個卵就不能繼續(xù)往下發(fā)育。如果做卵源敲除胚胎就不能發(fā)育,很快就會死掉,RNA修飾毫無疑問很重要。全基因組測序之后,有接近40-50%序列是轉(zhuǎn)座子(跳躍基因),在體細(xì)胞里面,這些轉(zhuǎn)座子都是通過DNA甲基化沉默掉,如果不沉默,跳來跳去,基因組就亂了,就不是一個正常的生物了。當(dāng)然這種沉默,也是受基因甲基化調(diào)控的。DNA甲基化、去甲基化、組蛋白修飾、RNA修飾對特定基因的修飾和細(xì)胞的正常分化起著關(guān)鍵作用。細(xì)胞的表觀遺傳特征可以被環(huán)境條件所改變。這些情況主要是指生活方式,如飲食習(xí)慣,受教育程度,社會經(jīng)濟(jì)地位,精神狀態(tài)和吸煙。一些異常的環(huán)境條件可以使表觀遺傳畸變?,基因印跡錯誤,細(xì)胞特異性DNA和組蛋白修飾模式破壞,導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生和發(fā)展。
我們?yōu)槭裁匆獧z查血糖?日常血糖監(jiān)測和糖化血紅蛋白測定是診療過程中常用的兩項檢查,基本上每個就診的糖尿病患者除了日常血糖監(jiān)測外,醫(yī)生均要求患者檢測糖化血紅蛋白。臨床上經(jīng)常會有患者不解地問醫(yī)生:什么是糖化血紅蛋白?我查過血糖了,為啥還要檢查糖化血紅蛋白?它與血糖有何不同?檢查是否需要空腹?糖化血紅蛋白正常達(dá)標(biāo)是否還需要監(jiān)測日常血糖?一.什么是糖化血紅蛋白?其測定有什么臨床意義?是否需要空腹檢查???人體血液中紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白與血中葡萄糖結(jié)合的產(chǎn)物是糖化血紅蛋白(HbA1c),正常健康人糖化血紅蛋白檢測值約為4%~5.6%。HbA1c的多少與血液中的葡萄糖含量高低呈正相關(guān),血糖濃度越高,HbA1c也就越高,臨床用糖化血紅蛋白占總蛋白的百分比來反映糖化血紅蛋白的高低。由于葡萄糖和血蛋白結(jié)合后,不會輕易分開,直到紅細(xì)胞死亡為止,而紅細(xì)胞的平均壽命為120天,所以,HbA1c能夠客觀反映此前2~3個月內(nèi)的平均血糖水平,且不受偶爾一次血糖升高或降低的影響。對糖化血紅蛋白進(jìn)行測定,可以比較全面地了解過去一段時間內(nèi)血糖的控制水平,對糖尿病的診斷和判斷治療效果有重要的臨床意義。糖化血紅蛋白≤7%,是國際公認(rèn)的糖尿病患者監(jiān)控的「金標(biāo)準(zhǔn)」,如果糖化血紅蛋白長期控制在7%以下,糖尿病并發(fā)癥發(fā)病幾率會大大下降。因此糖尿病患者每3~6個月需要檢測一次糖化血紅蛋白。檢測糖化血紅蛋白實際上是檢測蛋白質(zhì)的含量,由于糖化血紅蛋白生成到衰老代謝周期相對穩(wěn)定,時間也相對較長,所以其含量與一次進(jìn)食的關(guān)系并不密切??崭共樘腔t蛋白與餐后查結(jié)果,幾乎無差異,因此檢測糖化血紅蛋白時空腹餐后均可,無須空腹檢查。二.什么是空腹血糖和餐前血糖?①空腹血糖指禁食8~12小時后于次日早餐前(通常不超過早晨8:00)所測的血糖。主要反映在基礎(chǔ)血糖水平,也可間接反映人體基礎(chǔ)胰島素的分泌能力,還可以幫助調(diào)整睡前藥物劑量和(或)加餐多少。②餐前血糖通常是指午餐前血糖和晚餐前血糖,而早餐前血糖習(xí)慣上稱為「空腹血糖」,但二者并不能完全等同。檢測餐前血糖有利于發(fā)現(xiàn)低血糖,指導(dǎo)患者調(diào)整進(jìn)食量和餐前注射胰島素(或口服藥)的量。三.妊娠期高血糖對健康的影響?胎兒方面:由于孕婦血糖升高,可通過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi),而胰島素不能通過,使胎兒在圍產(chǎn)期處于高血糖狀態(tài),刺激胎兒胰島β-細(xì)胞增生,產(chǎn)生大量胰島素,促進(jìn)蛋白、脂肪合成和抑制脂解,使胎兒全身脂肪聚集,易導(dǎo)致巨大兒;并且母體的高血糖影響胎兒血糖,當(dāng)胎兒娩出后,來自母體的葡萄糖供應(yīng)突然中斷,導(dǎo)致新生兒低血糖;同時胎兒耗氧量增加易發(fā)生宮內(nèi)窘迫造成胎膜早破、早產(chǎn)、死胎等一系列不良結(jié)局;同時由于母親高血糖,使胎兒血糖升高,導(dǎo)致高胰島素血癥,而高胰島素又可延遲肺Ⅱ型細(xì)胞成熟,從而影響了肺表面活性物質(zhì)(PS)的產(chǎn)生,新生兒易發(fā)生呼吸窘迫綜合征(IRDS);此外還有胎兒有先天性畸形、新生兒高膽紅素血癥、新生兒低鈣血癥、嬰兒發(fā)育營養(yǎng)障礙等,導(dǎo)致新生兒發(fā)病率和病死率提高。?母親方面:妊娠期高血糖對母親的影響同樣不可小覷,由于巨大兒可導(dǎo)致頭盆不稱、宮縮乏力,難產(chǎn)機(jī)會增多,導(dǎo)致母體剖宮產(chǎn)率升高,其發(fā)生率高達(dá)15%~25%;孕前糖尿病合并妊娠(PGDM)的孕婦更易合并高血壓,這類孕婦發(fā)生早產(chǎn)風(fēng)險高;由于胎盤功能異常發(fā)生風(fēng)險高,羊水過多、羊水過少等發(fā)生風(fēng)險也增加;此外,母體還容易并發(fā)合并酮癥酸中毒、電解質(zhì)紊亂、呼吸道感染和尿路感染等。綜上所述妊娠期高血糖可影響母體健康和胎兒的生長發(fā)育,增加不良妊娠結(jié)局。在平時生活中,日常血糖監(jiān)測和糖化血紅蛋白監(jiān)測同等重要,互為參考,才能夠更好的了解自己當(dāng)前的血糖控制水平,以便更好的調(diào)整控糖方法和制定血糖目標(biāo),使自己的血糖穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。參考文獻(xiàn):[1]謝快快,包春花,黃美洋.糖尿病臨床診斷中糖化血紅蛋白檢測價值研究[J].糖尿病新世界,2022,25(10):47-49+56.[2]中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會.中國2型糖尿病防治指南(2020年版)[J].國際內(nèi)分泌代謝雜志,2021,41(05):482-548.[3]?中華醫(yī)學(xué)會婦產(chǎn)科學(xué)分會產(chǎn)科學(xué)組,等.妊娠期高血糖診治指南(2022)[J].中華婦產(chǎn)科雜志,2022,57(1):3-10.
在免疫細(xì)胞大軍抗擊腫瘤的防線上,NK細(xì)胞、CTL(CD8+T)細(xì)胞和NKT細(xì)胞分別組成了抗擊腫瘤細(xì)胞的三層防御系統(tǒng)。NK細(xì)胞、CTL細(xì)胞分別構(gòu)成了初級、次級防御區(qū),而NKT細(xì)胞則處于核心防御區(qū),被稱為免疫細(xì)胞中的“特種兵”??茖W(xué)家們在顯微鏡下觀察到(如下圖):NKT細(xì)胞的體積是NK細(xì)胞的8-10倍,是免疫細(xì)胞中的“大塊頭”。通過科學(xué)測量,發(fā)現(xiàn)NKT細(xì)胞中溶酶體的含量要比NK細(xì)胞高上萬倍,比較NK細(xì)胞來說,具有更強(qiáng)的殺傷性,而CTL細(xì)胞在殺滅靶細(xì)胞過程中,本身不受傷,具有較強(qiáng)抗原特異性,所以,在殺滅腫瘤過程中二者起到了決定性的作用。一NKT細(xì)胞(NKT?cells)NKT細(xì)胞是一群細(xì)胞表面既有T細(xì)胞受體(TCR),又有NK細(xì)胞受體的特殊T細(xì)胞亞群,同時具備T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞特性,能夠迅速產(chǎn)生高水平的IL-4、IFN-γ、IL-10、IL-13、TNF-α等多種Th1、Th2類活性細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞向Th1和Th2方向分化,參與Th1/Th2平衡的調(diào)節(jié)。NKT細(xì)胞可誘導(dǎo)NK細(xì)胞增生,促進(jìn)B細(xì)胞、CD4+、CD8+、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)旁路活化等,發(fā)揮與NK細(xì)胞相似的細(xì)胞毒作用。同時,通過誘導(dǎo)耐受性抗原提呈細(xì)胞(APCs)間接促進(jìn)Treg細(xì)胞的功能,Treg細(xì)胞能抑制NKT細(xì)胞增殖,故NKT細(xì)胞和Treg細(xì)胞兩者既相互促進(jìn)又相互制約,共同維持免疫平衡,在母胎耐受形成、誘導(dǎo)移植耐受和防止自身免疫性疾病發(fā)生等方面發(fā)揮著重要的作用。NKT細(xì)胞既有增強(qiáng)免疫反應(yīng)、又有抑制免疫反應(yīng)的雙重調(diào)節(jié)機(jī)制,既可以誘導(dǎo)免疫耐受,維持正常的妊娠環(huán)境,也可以增強(qiáng)免疫排斥,導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生。二細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)CTL細(xì)胞是白細(xì)胞的亞部,為一種特異T細(xì)胞,專門分泌各種細(xì)胞因子參與免疫作用。對某些病毒、腫瘤細(xì)胞等抗原物質(zhì)具有殺傷作用,與自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)構(gòu)成機(jī)體抗病毒、抗腫瘤免疫的重要防線。CTL和NK細(xì)胞之間的主要區(qū)別在于它們的抗原特異性,但是臨床意義具有重合性。CTL細(xì)胞的殺傷力較強(qiáng),可反復(fù)殺傷靶細(xì)胞,而且在殺傷靶細(xì)胞的過程中本身不受損傷。當(dāng)它們和靶細(xì)胞接觸后,能釋放穿孔素和顆粒酶直接殺傷靶細(xì)胞,使靶細(xì)胞凋亡。三NKT、CTL細(xì)胞對妊娠的影響NKT、CTL和NK細(xì)胞都是抗腫瘤的細(xì)胞,在保護(hù)人體不受外界因素及體內(nèi)異變細(xì)胞侵害方面,NKT、CTL細(xì)胞發(fā)揮著與NK細(xì)胞相似的細(xì)胞毒性作用,而它們之間最大的不同則是作用方式和靶點(diǎn)的不同。NK細(xì)胞對抗癌細(xì)胞,就如同拿著一把大砍刀,T細(xì)胞的武器則是一把沖鋒槍,而NKT細(xì)胞屬于既有精良的AK47(步槍之王)又有大砍刀,即同時具備了NK細(xì)胞和T細(xì)胞的能力,具備雙重能力的NKT細(xì)胞既可以做到廣泛識別“壞蛋”的能力,又具備了精準(zhǔn)快速的控制能力,其細(xì)胞的殺傷能力是NK細(xì)胞的上萬倍!所以這也是為什么我們把NKT細(xì)胞稱作“特種兵”的原因。在正常妊娠過程中,胎兒與母體之間存在著復(fù)雜而特殊的免疫學(xué)關(guān)系。胚胎攜帶著1/2父系基因,所以妊娠類似于同種異體移植,整個妊娠過程反映了母體對胚胎抗原的免疫反應(yīng)通過精細(xì)復(fù)雜的免疫調(diào)控達(dá)到了平衡,即母-胎免疫耐受。妊娠期NKT、CTL細(xì)胞功能異常,可干擾母胎免疫調(diào)節(jié)平衡及耐受,影響受精卵發(fā)育過程中滋養(yǎng)細(xì)胞的侵入、胎盤的發(fā)育形成、母胎界面血管的重塑,導(dǎo)致妊娠損傷或妊娠中止。四小結(jié)近年來,NKT、CTL細(xì)胞在母胎免疫耐受中的作用逐漸得到關(guān)注。研究顯示,外周血NKT、CTL細(xì)胞比例增高,與反復(fù)著床失?。≧IF)和復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(RSA)密切相關(guān)。即使NK細(xì)胞或NK細(xì)胞毒性低,也可能存在CTL、NKT細(xì)胞比例高的情況,發(fā)揮著極強(qiáng)的殺傷作用,影響胚胎著床及發(fā)育。臨床研究發(fā)現(xiàn)通過免疫干預(yù)治療后,CTL、NKT細(xì)胞比例明顯降低,可顯著提高妊娠成功率。可見,CTL、NKT細(xì)胞比例的檢測,可作為RIF和RSA妊娠成功與否的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)。參考文獻(xiàn):1.陳建安,陳麗莉,丁茜,周靜,何永明,吳伯艷,朱學(xué)海,《CD3+CD56+CD16+NKT細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞亞群在URSA患者外周血表達(dá)的意義》,國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志2020年1月第41卷第2期2.BiologicalcharacteristicsofNKTcellsandtheirrolesinanti-tumorimmunity,ChinJCancerBiother,Aug.2019,Vol.26,No.83.張勇,王福慶,《NKT細(xì)胞亞群》,細(xì)胞生物學(xué)雜志,第25卷第2期4.劉惠美,徐文鑫,張志堅,吳阿陽,鄭源海,梅序橋,《復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者外周血NK與NKT細(xì)胞檢測的意義》,福建醫(yī)藥雜志2021年12月第43卷第6期5.《NKT、NK、T細(xì)胞,誰才是腫瘤細(xì)胞的超級殺手?》,張明徽談免疫與新醫(yī)學(xué)公眾號6.秦衛(wèi)兵,楊寧,崔蓉等《原因不明復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者外周血Th17和Treg細(xì)胞頻率及其細(xì)胞因子水平變化》,實用醫(yī)學(xué)雜志,2011.7.林其德,邱麗華《免疫型復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的發(fā)病機(jī)制及診斷和治療》,上海交通大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2009.8.李昭榮,韓香,呂海俠,李牧,王桂賢,《蛻膜NK細(xì)胞與不明原因反復(fù)自然流產(chǎn)的關(guān)系》,第八次全國婦產(chǎn)科學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編,2004年9.A.Fukuietal.Uterineandcirculatingnaturalkillercellsandtheirrolesinwomenwithrecurrentpregnancyloss,implantationfailureandpreeclampsia.JournalofReproductiveImmunology,90(2011):105-110.
總訪問量 2,284,036次
在線服務(wù)患者 19,041位
科普文章 3篇