乳腺干细胞调控与癌变 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:187

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出版时间:2009-12

价格:26.00元

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isbn号码:9787117121750

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图书标签:

• 乳腺癌
• 干细胞
• 肿瘤微环境
• 信号通路
• 分子机制
• 细胞分化
• 癌症发生
• 治疗靶点
• 生物医学
• 干细胞生物学

《细胞生命密码：表观遗传调控下的发育与疾病》 序言 生命，如同一部由精密算法编写的宏伟乐章，其每一个音符、每一次起伏都蕴藏着深刻的奥秘。从受精卵的第一次分裂，到个体生命的最终衰老，细胞的命运轨迹被一系列复杂而精妙的调控机制所引导。在这些调控机制中，表观遗传学以其独特的方式，扮演着至关重要的角色。它并非改变DNA序列本身，而是通过对DNA和组蛋白的化学修饰，影响基因的表达活性，从而在不改变遗传信息的前提下，赋予细胞多样化的功能和命运。 本书《细胞生命密码：表观遗传调控下的发育与疾病》旨在深入探索表观遗传学在生命进程中的核心作用。我们将聚焦于表观遗传机制如何精确调控细胞的发育分化，塑造组织器官的形成，以及在个体从胚胎期成长为成熟生命的过程中扮演的不可或缺的角色。更进一步，本书将剖析当这些精密的表观遗传调控网络发生紊乱时，如何可能诱发一系列严峻的疾病，特别是那些与细胞异常增殖和失控分化相关的癌症。我们将以多角度、多层面的视角，揭示隐藏在基因序列之下的生命运行规律，以及它们与人类健康息息相关的紧密联系。 第一章：表观遗传学的基石：DNA修饰与组蛋白修饰 本章将带领读者走进表观遗传学的世界，从最基础的层面理解其运作原理。我们将详细介绍两种最核心的表观遗传标记：DNA甲基化和组蛋白修饰。 DNA甲基化：沉默的标记 DNA甲基化是指在胞嘧啶的第五个碳原子上添加一个甲基基团的过程，主要发生在CpG二核苷酸区域。 我们将深入探讨DNA甲基化在基因沉默中的关键作用。通常，基因启动子区域的CpG岛高度甲基化与基因转录的抑制相关。 研究DNA甲基化转移酶（DNMTs）的家族及其功能，包括DNMT1（维持性甲基化）、DNMT3A和DNMT3B（从头甲基化），以及DNMT3L（无催化活性但协同DNMT3A/B）。 阐述DNA去甲基化途径，包括主动去甲基化（如TET酶家族的氧化作用）和被动去甲基化（在DNA复制过程中抑制甲基化）。 探讨DNA甲基化在不同细胞类型分化、基因组印记、X染色体失活等过程中的特殊功能。 研究DNA甲基化模式在正常发育和衰老过程中的动态变化，以及其作为环境因素（如饮食、压力）影响基因表达的媒介。 组蛋白修饰：基因表达的“开关” 组蛋白是DNA缠绕形成核小体的基本蛋白质单位。其N端尾部可以发生多种化学修饰，包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等。 组蛋白乙酰化： 主要由组蛋白乙酰转移酶（HATs）催化，通常与基因激活相关，因为乙酰化降低了组蛋白的带电荷，减弱了其与DNA的结合，使得转录因子更容易接近DNA。相反，组蛋白脱乙酰化酶（HDACs）则通常抑制基因表达。我们将深入探讨不同HATs和HDACs家族成员的功能。 组蛋白甲基化： 可以发生在组蛋白的不同残基上，且根据甲基化程度（单甲基化、二甲基化、三甲基化）和位点，可以激活或抑制基因表达。例如，H3K4me3通常与激活的启动子相关，而H3K9me3和H3K27me3则与基因沉默相关。我们将介绍组蛋白甲基转移酶（HMTs）和组蛋白去甲基化酶（HDMs）。 其他修饰： 简要介绍组蛋白磷酸化、泛素化、SUMO化等修饰如何协同作用，共同调控染色质结构和基因表达。 “组蛋白密码”的解读： 引入“表观遗传码”的概念，即特定的组蛋白修饰组合如何被特定的蛋白质（如溴结构域蛋白、甲基赖氨酸结合蛋白）识别，从而招募不同的转录调控因子，最终决定基因的表达状态。 第二章：表观遗传学在细胞发育与分化中的核心作用 本章将聚焦于表观遗传学如何 orchestrate 细胞从全能性到特异性功能的转变，是构建复杂生命体的基石。 胚胎干细胞的多能性维持： 探讨胚胎干细胞（ESCs）维持其高度多能性的表观遗传机制。例如，Polycomb抑制复合物（PRC1和PRC2）在转录沉默元件（TCEs）上的定位，维持了对参与分化基因的“静默”，从而保护了其多能性。 研究Oct4、Nanog、Sox2等核心转录因子如何与表观遗传调控因子协同作用，维持干细胞的自我更新和未分化状态。 DNA甲基化在早期胚胎发育中的作用，如甲基化状态的重塑以实现全能性。 谱系特异性细胞分化： 详细解析在不同细胞谱系（如神经元、肌细胞、造血细胞）分化过程中，表观遗传标记的动态变化。 例如，神经元分化中，特定神经元基因的激活，以及其他谱系基因的沉默。研究特定转录因子如何招募HATs或HDACs来改变局部染色质状态。 探讨DNA甲基化在细胞命运决定中的作用。例如，一旦细胞确定了其谱系，与其不同谱系相关的基因通常会被永久性地甲基化沉默。 介绍细胞记忆的表观遗传基础：如何通过维持特定的表观遗传标记，使细胞在分裂后能够“记住”其身份，并将这种身份信息传递给子代细胞。 表观遗传学在表型可塑性中的作用： 研究环境因素如何通过影响表观遗传标记，从而导致可遗传的表型变化，而无需改变DNA序列。 讨论“拉马马克式遗传”在表观遗传层面的新解读，以及它们如何为理解适应性进化提供新的视角。 以蜜蜂的蜂王和工蜂的社会性分工为例，说明食物（如蜂王浆）的差异如何诱导不同的表观遗传修饰，从而导致截然不同的生理和行为表型。 第三章：当表观遗传网络失控：疾病的诱因与机制 本章将深入探讨表观遗传调控的紊乱如何成为多种疾病的根源，特别是与细胞不受控生长相关的癌症。 癌症的表观遗传学景观： 全局性DNA甲基化异常： CpG岛甲基化表型（CIMP）： 探讨CIMP在不同癌症类型中的普遍性，以及其与基因沉默（如肿瘤抑制基因）和预后的关系。 基因组整体低甲基化： 分析全基因组平均甲基化水平的下降，如何导致染色体不稳定性、重复序列的激活（如L1元件），从而诱发基因组突变。 特定基因的异常甲基化： 肿瘤抑制基因的启动子高甲基化： 详细列举并分析那些在癌症中频繁被甲基化沉默的关键肿瘤抑制基因，例如p16 (CDKN2A)、MLH1、BRCA1等，以及它们的功能丧失如何促进肿瘤发生。 癌基因的低甲基化（罕见但存在）： 讨论少数情况下，癌基因启动子区域的低甲基化可能导致其过度表达。 组蛋白修饰的失调： Polycomb复合物的异常激活： PRC1和PRC2的过度激活，导致肿瘤抑制基因的异常沉默。 H3K4me3和H3K27me3的失衡： 探讨这些标志物在肿瘤发生和进展中的作用。 HDACs和HATs的异常表达： 分析HDACs的过表达可能导致染色质过度压缩，抑制肿瘤抑制基因；HATs的失调也可能影响基因表达。 非编码RNA的表观遗传调控作用： miRNAs的失调： 许多miRNAs本身受到表观遗传调控，同时它们也可以调控表观遗传因子，形成复杂的反馈回路。 长链非编码RNA（lncRNAs）： 探讨lncRNAs如何招募表观遗传复合物到特定的基因位点，影响基因表达。 其他与表观遗传学相关的疾病： 神经发育障碍： 如自闭症谱系障碍、智力障碍，可能与早期胚胎发育过程中关键基因的表观遗传调控异常有关。 神经退行性疾病： 如阿尔茨海默病、帕金森病，虽然目前研究多集中在蛋白质错误折叠，但表观遗传学的变化（如DNA甲基化和组蛋白修饰的变化）可能在疾病发生发展中发挥重要作用，影响神经元功能和生存。 自身免疫性疾病： 如系统性红斑狼疮，表观遗传学异常可能导致免疫耐受的丧失，引发自身免疫反应。 代谢性疾病： 如2型糖尿病，研究表明饮食、肥胖等环境因素可以通过表观遗传机制影响胰岛素敏感性和葡萄糖代谢。 第四章：表观遗传学作为诊断、预后和治疗靶点 本章将探讨如何利用我们对表观遗传学的理解，来改进疾病的诊疗水平。 表观遗传标记在疾病诊断中的应用： 液体活检： 分析循环肿瘤DNA（ctDNA）的甲基化模式，作为早期癌症筛查和检测的潜在工具。 生物标志物： 识别特定表观遗传标记（如特定基因启动子的甲基化状态、血液中的特定miRNA表达谱）作为疾病诊断、分型的生物标志物。 表观遗传学在预后评估中的价值： 某些表观遗传景观（如CIMP阳性或阴性）已被证明与癌症患者的预后密切相关。 分析表观遗传标记的动态变化，可能有助于预测疾病的复发风险。 表观遗传学治疗：重塑“沉默的”基因 表观遗传药物的研发： DNA甲基化抑制剂（DNMTi）： 如阿扎胞苷、地西他滨，用于治疗骨髓增生异常综合征（MDS）和急性髓系白血病（AML）。它们通过抑制DNMTs，部分地逆转肿瘤抑制基因的甲基化沉默，恢复其表达。 组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）： 如伏立诺他、帕诺比司他，用于治疗某些淋巴瘤和多发性骨髓瘤。它们通过抑制HDACs，增加组蛋白乙酰化，促进染色质松散，激活沉默的基因。 联合治疗的策略： 探讨表观遗传药物与化疗、靶向治疗、免疫治疗联合应用的可能性，以提高疗效并克服耐药性。 挑战与前景： 分析表观遗传治疗的潜在副作用（如脱靶效应），以及未来开发更特异性、更高效表观遗传药物的策略。例如，靶向特定表观遗传酶或其相互作用蛋白。 结论 《细胞生命密码：表观遗传调控下的发育与疾病》一书，将带领读者踏上一段深入理解生命奥秘的旅程。从DNA甲基化和组蛋白修饰的基本原理，到它们如何精密地 orchestrate 细胞的发育与分化，再到当这些精密的调控网络失衡时所引发的严峻疾病，本书力求全面、深入地阐释表观遗传学在生命科学中的核心地位。 我们相信，随着表观遗传学研究的不断深入，我们必将更深刻地理解生命活动的基本规律，为疾病的诊断、预防和治疗开辟全新的途径，最终造福全人类的健康。本书的出版，希望能成为连接基础研究与临床应用的一座桥梁，激励更多学者投身于这一充满活力和潜力的领域。

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