重磅综述：氧化还原在营养学与表观基因组信号的调控中发挥重要作用

在人类的一生中，从受孕到死亡，人们身体所有组织和细胞类型的表观基因组都会整合来自环境的信号，这包括从饮食以及对宏营养素和微量营养素的摄取中获得的信号。在大多数情况下，这只会导致短暂的变化，但这种表观基因组编程过程的一些影响是持久的，甚至可以转移到下一代。表观遗传编程和氧化还原过程都受到个人饮食选择和其他生活方式决定的影响。营养基因交流途径在人类进化过程中已经适应，对维持健康至关重要。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2023.102920     

近日，来自德国耶拿大学的研究者们在Redox Biol.杂志上发表了题为“Nutrigenomics and redox regulation: Concepts relating to the Special Issue on nutrigenomics”的文章，本研究介绍了氧化还原在营养学与表观基因组信号的调控中的重要作用。

O2用于代谢的另一个含义是其部分还原产生活性氧(ROS)，如超氧化物和过氧化氢。虽然在“氧化应激”研究的早期，这些副产物被认为是不希望的，并且具有潜在的破坏性，但现在人们了解到，内源性ROS的产生有助于信号事件的发生。这包括营养触发的信号转导级联反应，通过调节转录因子和染色质修饰酶的活性，直接或间接影响所有细胞类型的基因组和表观基因组。

膳食分子与基因组和表观基因组之间的这种沟通是营养基因组学的核心主题。其中，氧化还原过程参与介导这种通讯的信号转导级联的调节。这些级联既调节营养代谢，又受宏观和微量营养素的控制。

表观遗传学编程在生命的各个阶段都发挥着作用，从早期胚胎发生到生命的最后时刻，也就是说，它涉及胎儿、儿童、成年人和老年人。转录因子和染色质修饰酶都是环境信号触发的信号转导级联的终点，其中饮食分子起着重要作用。虽然转录因子的作用只是短暂的，仅限于它们与DNA接触的那一刻，但染色质修饰酶会在染色质、基因组DNA和组蛋白的两个部分留下印记，这种印记可以持续数小时、数天甚至数十年。通过这种方式，通过染色质修饰酶的作用进行的表观遗传学编程不仅具有信号功能，而且还创造了短期到长期的记忆。

营养基因组学中的氧化还原调控机制图

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2023.102920           

综上所述，对于大多数性状，表观遗传学的影响更大。适当的表观遗传学编程可以通过生活方式的改变来指导，此外，人类不仅在基因组上存在差异，而且在表观基因组上存在更多差异，这一事实对个性化/精确营养很重要。因此，个性化的饮食建议应该由个体的表观遗传学而不是遗传图谱来指导。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Lars-Oliver Klotz et al. Nutrigenomics and redox regulation: Concepts relating to the Special Issue on nutrigenomics. Redox Biol. 2023 Oct 4:102920. doi: 10.1016/j.redox.2023.102920.