表观遗传记忆

1. 定义与分子机制

表观遗传记忆（Epigenetic Memory）通过以下机制实现基因表达模式的稳定传递：

• DNA甲基化：在CpG岛添加甲基基团，抑制基因转录（如印记基因的沉默）。

• 组蛋白修饰：通过乙酰化、甲基化等改变染色质结构，调控基因可及性（如H3K27me3标记维持干细胞多能性）。

• 非编码RNA：如长链非编码RNA（lncRNA）通过招募修饰复合物靶向特定基因组区域（如X染色体失活）。

2. 生物学功能

• 细胞分化与命运决定：表观记忆锁定分化相关基因的表达模式（如成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞需清除原有表观标记）。

• 环境响应与适应性：外界刺激（如温度、营养）通过表观修饰调控基因表达，并可能跨代传递（如饥荒暴露影响后代代谢表型）。

• 疾病关联：表观记忆异常与癌症（如抑癌基因异常甲基化）、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病中组蛋白去乙酰化）密切相关。

3. 跨代表观遗传记忆

• 配子介导传递：父代环境暴露（如毒素、压力）通过精子或卵子的表观修饰影响子代（如小鼠恐惧记忆的跨代遗传）。

• 局限性：跨代效应通常持续2-3代，且受胚胎重编程限制，机制尚不完全明确。

4. 研究应用与挑战

• 再生医学：利用表观重编程技术逆转细胞衰老或促进组织修复。

• 表观药物开发：DNA甲基转移酶抑制剂（如5-氮杂胞苷）和组蛋白去乙酰化酶抑制剂（如伏立诺他）已用于癌症治疗。

• 技术瓶颈：表观修饰的动态性与复杂性使得精准调控仍面临挑战。