纳米材料表观遗传学效应的研究进展

随着纳米科技的发展和纳米材料的广泛应用,人们暴露于纳米材料的机会日益增多,对其所引起的表观遗传学效应的研究也逐渐增多.纳米材料介导的体外表观遗传学效应与其种类、性质和处理条件等有关.纳米银可使细胞基因组整体甲基化水平升高且具有浓度效应关系;氧化锌、氧化钛和结晶型二氧化硅纳米颗粒会降低基因组整体甲基化水平;碳纳米管(NT)仅发现有特异基因甲基化作用.同时,DNA甲基化酶的水平也受纳米材料影响.纳米材料介导的组蛋白修饰作用多为乙酰化和磷酸化,并受到其电荷和存在状态(晶体,非晶体)的影响.对于纳米材料诱导的微RNA(miRNA)表达变化的研究,多采用高通量方法,差异表达的miRNA结果异质性大,且会受到纳米材料粒径、表面电荷、处理时间和浓度的影响.在体实验仅有纳米材料介导的甲基化和miRNA表达水平相关的研究,且多为长期重复暴露实验,除与体外实验结果相似外,还发现了纳米材料所致甲基化水平改变具有可逆性和组织特异性,对幼龄大鼠和(或)小鼠的效应更强.尽管近年来发表了许多有关纳米材料表观遗传学效应的研究,但有些结果还不确定,其是否具有可遗传性仍有待研究.本文综述了纳米材料对DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA表达水平的影响,希望能为纳米材料表观遗传学效应的研究提供参考.