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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、分解物怎么样去决定印染质？
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供呈现主料的细胞代谢物包括乳酸、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。自我调节突显酶活性酶的新陈代谢物如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。
这分泌量物的溶度上下波动能够来源自于组织癌生殖细胞自己的的分泌量、血渍反复、临近组织癌生殖细胞的分泌量，还有疾患模式下的分泌量重程序设计，如癌组织癌生殖细胞中的Warburg不确定性致使乳酸日常积累。
图1 加入复染质突显的有关于分解代谢物以及其由来
02、组蛋白质酰基化：
分解代谢物与人类基因表现的关键点
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）和蛋白质酸分泌都能提供酰基化修饰的底物。直肠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：
国家宏观调控表观遗传“旋钮”
DNA的甲基化地步打算了染色体是否是趋于稳定“刺激”情形。比如，S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是甲基化的最为关键的供体，而αKG等分解基础代谢物则后果力去甲基化酶的催化活性酶。个别分解基础代谢出现异常会后果力DNA的甲基化情形，所以与病涉及到。比如，恶性淋巴肿瘤膜中，IDH1/2DNA突变会导致2HG积少成多，能够抑制去甲基化酶的催化活性酶，使染色体甲基化不断增加，最中后果力淋巴肿瘤的进步。起居中的甲硫氨酸、丝氨酸等营养摄入物品同时也能后果力DNA甲基化，体验了起居与表观基因的连接。
图2 产生物参与的的固色质遮盖
04、消化吸收物与染色法质的
“正向政策调控”
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：组蛋白去乙酰化可释放出乙酰-CoA，影响细胞的代谢状态。产生酶可流入生殖细胞，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、消化吸收-染色的质互作的
分子生物学功用
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，靶向治疗代谢转化信号通路：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。表观基因中药：如组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi），已经被用于癌症治疗。餐食认知：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“乳碱化呈现+乳酸靶向治疗新陈代谢”、“棕榈酰化绘制+棕榈酸靶点分解”、“衣康硝化作用突显+衣康酸靶点排泄”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，成功开发了衣康硝化作用、血清素化淡化等新淡化组学拜谱生物，助力突破技术边界，探索更多修饰领域。欢迎咨询！
决定性资料：
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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