缺氧过程中林蛙（Rana sylvatica）肝脏中组蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化的动态变化

缺氧是大多数脊椎动物面临的一种主要胁迫，并且常常伴随严酷的冬季环境，尤其是在那些整个季节大部分时间都处于完全冻结状态的物种中更为常见。北美耐冻林蛙（Rana sylvatica）能够在无氧条件下存活数月，并且每年可耐受长达八个月的全身冻结，此时其总体水分中约有[~]70%冻结为细胞外冰；然而，当春季气温回升时，它们仍可恢复生命活动。其存活依赖于多种适应机制，包括在冻结状态下对长期缺氧的耐受；在此期间，呼吸和循环均停止。一项关键策略是肝脏糖原动员，产生大量葡萄糖并将其输送至各组织，在那里葡萄糖既作为冷冻保护剂，又作为无氧ATP生成的底物发挥作用。 本研究考察了组蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化在缺氧条件下调控肝脏蛋白中的作用。在对照组、4小时缺氧组和24小时缺氧组的林蛙肝脏中，评估了7种组蛋白甲基转移酶（ASH2L-S、ASH2L-L、RBBP5、SETD8、SMYD2、ESET、SETD1）、6种赖氨酸去甲基化酶（KDM1A、KDM3B、KDM4A、KDM4B、KDM5A、KDM5C）以及8种组蛋白标记（H3K4me1、H3K4me2、H3K9me3、H3K27me3、H3K36me3、H3K79me3、H4K20me1、H4K20me3）的相对蛋白表达。数据表明，组蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化对缺氧条件下的转录调控具有重要贡献。具体而言，H3K4、H3K36和H3K79甲基化与转录激活相关，而H3K9、H3K27和H4K20甲基化则与转录抑制相关。这些发现凸显了表观遗传调控在支持耐冻林蛙低代谢状态和胁迫适应中的动态作用。

缺氧是大多数脊椎动物面临的一种主要胁迫，并且常常伴随严酷的冬季环境，尤其是在那些整个季节大部分时间处于完全冻结状态的物种中。北美耐冻林蛙（

本研究考察了组蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化在缺氧条件下调控肝脏蛋白中的作用。评估了林蛙肝脏在对照、4小时缺氧和24小时缺氧暴露条件下，7种组蛋白甲基转移酶（ASH2L-S、ASH2L-L、RBBP5、SETD8、SMYD2、ESET、SETD1）、6种赖氨酸去甲基化酶（KDM1A、KDM3B、KDM4A、KDM4B、KDM5A、KDM5C）以及8种组蛋白标记（H3K4me1、H3K4me2、H3K9me3、H3K27me3、H3K36me3、H3K79me3、H4K20me1、H4K20me3）的相对蛋白表达。数据表明，组蛋白赖氨酸甲基化与去甲基化对缺氧条件下的转录调控具有显著贡献。具体而言，H3K4、H3K36和H3K79甲基化与转录激活相关，而H3K9、H3K27和H4K20甲基化与转录抑制相关。这些发现突出了表观遗传调控在支持耐冻林蛙低代谢状态和胁迫适应中的动态作用。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.05.736536v1?rss=1

🏷️ 缺氧应答 表观遗传调控 组蛋白赖氨酸甲基化 林蛙 肝脏代谢适应