题图 | Unsplash
撰文 | 宋文法
HDAC3是I类组蛋白去乙酰化酶(HDAC)家族关键成员,负责组蛋白去乙酰化,是表观遗传修饰核心调控因子,对代谢稳态、昼夜节律、肠道稳态至关重要。在炎症性肠病(IBD)患者中,HDAC3表达显著降低,敲除小鼠肠道上皮细胞中HDAC3,会直接诱发克罗恩病样症状,如肠漏。
尽管已知HDAC3是维持肠道屏障完整的关键,但仍不清楚其激活机制。
植酸(InsP6,肌醇六磷酸),广泛存在于素食、稻米、豆类中,是细胞内浓度最高、负电性最强的肌醇磷酸(InsPs),可能参与HDAC3的调控。
近日,美国内华达大学科研团队在"Nature Communications"期刊上发表了一篇题为" Phytic acid (InsP6) activates HDAC3 epigenetic axis to maintain intestinal barrier function "的研究论文。
研究显示,植物性饮食中的植酸,可通过激活HDAC3表观遗传轴,有效维持肠道屏障完整性,是修复肠漏的关键,为炎症性肠病的防治提供了饮食干预策略。
图源:论文截图
在这项研究中,研究团队首先发现,细胞内IPMK(肌醇多磷酸多激酶)是合成植酸的关键限速酶,可特异性结合染色质上的HDAC3,促进植酸生成。
相反,在动物实验中,敲除IPMK,会导致HDAC3活性骤降超90%,导致组蛋白过度乙酰化,使基质金属蛋白酶(MMP)基因异常高表达,破坏细胞间紧密连接,诱发肠漏。
进一步分析发现,植酸就像「分子胶水」一样,精准促进HDAC3与共抑制蛋白DAD结构域的结合,仅需10 nM浓度即可高效激活HDAC3。
值得注意的是,在IPMK敲除细胞与小鼠模型中,补充植酸可恢复HDAC3活性,抑制MMP表达,修复肠道屏障功能。
此外,对人类炎症性肠病患者分析发现,IPMK蛋白水平显著降低,HDAC3活性降低,MMP升高,与动物模型结果一致,证实了该机制在人类疾病中的保守性。
在DSS诱导的炎症性肠病小鼠模型中,提前口服植酸不仅恢复了HDAC3活性,还减轻了肠道炎症、组织损伤,有效维持肠道屏障完整性。
图源:论文截图
研究团队表示,植酸作为一种天然植物成分,已被多项研究证明具有良好的安全性,口服即可发挥肠道保护作用,具备极高的临床转化价值。
总之,结果表明,植酸可通过激活HDAC3表观遗传轴,维持肠道屏障完整性,为炎症性肠病的早期干预和治疗提供了全新策略。
参考文献:
https://doi.org/10.1038/s41467-026-68994-0
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