慢性疲劳综合症和表观遗传学:高压氧治疗在生物标志物识别

慢性疲劳综合症(CFS)是一种了解甚少的呼吸道疾病,影响数百万人。高压氧疗法(HBOT)是一种治疗选择正在考虑解决CFS建议战斗疲劳症,增加氧化。CFS HBOT在推进研究提供了两个机会:它可能提供数据在症状改善和被利用在寻找生物标志物。通过使用前标志物HBOT比较表观基因组的患者治疗前后患者或使用HBOT发现表观遗传差异,没有治疗,匹配与症状改善表观遗传调控可能会大大促进慢性疲劳综合症的病因和治疗机制的理解。EPAS1 / HIF-2α后生生物标志物的主要候选人对缺氧和常氧条件反应不同,这会降低在缺氧条件下更慢。表观遗传调控等体内/ HIF-2α的EPAS1基因微分条件可能在HBOT探索实验。除了HBOT作为CFS症状的一种很有前途的治疗选择,它可以帮助识别CFS的生物标志物。进一步的研究结果强烈鼓励。

慢性疲劳综合症,也被称为肌痛性脑脊髓炎或者我交货,是一种呼吸道疾病,影响超过400万美国人[1]。慢性疲劳综合症诊断系统地观察到疲劳时至少六个月[2]。尽管有这样的诊断指南,慢性疲劳综合症的病因仍然是未知的,这表明大量的研究需要制定有效的治疗方案(3、4)。条件阻碍了个体从事有规律的身体活动相比,那些没有CFS严重疲劳和头痛后锻炼[5]。疾病的范围和大小的认股权证调查病因慢性疲劳综合症发病机制以及调查潜在的治疗方案。高压氧疗法是一个潜在的治疗进行审查(HBOT),提供氧气压力三倍高于正常的空气压力,增加肺部氧化促进愈合[6]。HBOT候选人治疗各种条件,如减压病和伤口免受辐射伤害[6]。然而,研究HBOT在CFS的影响是有限的,特别是了解它如何可能缓解症状或其表观基因组上的潜在影响。因此,与表观遗传分析发现CFS-associated生物标记,微妙的方法对评估病人的结果HBOT在症状改善和表观基因组的修改必须进行预先的努力更好地了解病因和治疗慢性疲劳综合症的机制。

神经性疾病

慢性疲劳综合症的影响可能会随着时间的积累有可能因为缺乏锻炼会导致缺乏运动引起的其他条件。据悉,锻炼和活动对整体的健康有益,但有重大影响的表观基因组和神经病理学。锻炼与脑源性神经营养因子(BDNF)表达的增加,这是与认知功能的改善和减少抑郁和焦虑的[7]。这发生在D-β-hydroxybutyrate抑制HDAC2 HDAC3,脑源性神经营养因子抑制剂,导致神经递质释放的增加在CA3-CA1海马的突触。这种激活下游涉及大量的其他监管机制被认为改善记忆和认知[7]。这样一个途径提供了一个错综复杂的生物机械需要维持正常功能,表明缺乏锻炼引起的慢性疲劳综合症可能会扰乱neuroregulation(图1)。在CFS的背景下,病人被认为反映了降低总体的白质等异常涉及灰质厚度和结构合适的弓状纤维束[8]。这些发现有助于信仰,CFS可能发挥作用在发展中神经性并发症病人的倾向。一般来说,慢性疲劳综合症的影响中枢神经系统包括一个类别与慢性疲劳综合症相关的并发症。

理由HBOT在生物标志物识别

呼吸生物标志物识别研究并不新鲜。测试观察污染对大鼠模型发现交通空气污染(陷阱)之间的联系和增加表观遗传标记上发现组蛋白蛋白质[9]。这些测试表明反向因果关系;如果污染的叶子一个表观遗传标记,没有污染也没有离开自己的“标志”的一个预期的生物标志物。

同一条线上的推理可能适用于为CFS寻找生物标志物。研究表明表观遗传调控和慢性疲劳综合症之间的联系,然而,有困难在寻找生物标记物直接负责改变疲劳[2]。因此,进一步的研究强烈建议,留下余地HBOT推进CFS文学。比较相关的部分在没有慢性疲劳综合症患者的表观基因组可以揭示出感兴趣的区域(roi)进行进一步的研究。这样一个负的方法可能是一个有效的工具,以确定CFS生物标记的具体位置。一旦确定roi, HBOT研究可能估计治疗效果在生理层面,病人可以报告症状改善,在表观遗传水平症状分析可能显示激活或失活有关网站和确认epigenome-physiology相互作用。标志物另一种方法是直接比较表观遗传调控在CFS患者前后HBOT以及控制群健康的人。总之,实验探索比较表观基因组分析随着HBOT CFS患者和健康结果分析可能显示关键的发展了解慢性疲劳综合症的病因和治疗机制。

HBOT在CFS症状改善的初步研究

高压氧疗法(HBOT)暴露身体100%的氧气海拔压力高于1 atm和通过一个氧气面罩可能发生肺治疗,或全身的高压氧舱治疗(6、10、11)据我们所知,很少有试图观察HBOT在CFS的影响,没有结论性的。尽管有这样的限制,已经取得了一些进展关于CFS和HBOT的症状改善。在症状层面,HBOT与轻微改善人类疲劳严重程度量表(FSS),这是一个9 - 63点缩放问卷包含九个语句相关的疲劳在病人的日常生活的影响——例如疲劳症状如何影响运动和社会生活;结果得出统计学意义(p< 0.005)减少疲劳程度从53.20到14.60 [11]。这是唯一临床人体试验,直接观察到的潜力HBOT在症状改善我们的知识。这样一个研究的局限性是相当有限的样本大小(n= 16)以及缺乏对照组,女性参与者,后续试验。因此,更彻底的试验以下这个初步的强烈建议。一项研究发现,HBOT在CFS患者略减少疲劳,但没有建立所需的影响增加活动,这略微降低而不是[12]。这些结果表明HBOT的潜力至少一个辅助治疗的选择。然而,进一步的研究需要更大样本大小来推进这些早期发现。

初步研究氧化的生物标志物识别

尽管研究了潜在生物标志物和HBOT的影响,只有少数人考虑表观遗传调控(2、11、12)。一种表观遗传方法考察了基因与氧气水平有关。调整体内/ HIF-2α基因发挥作用的EPAS1基因身体含氧量变化(13、14)。p21 EPAS1位于2:2号染色体臂p,位置21 [13]。它负责生产一种叫做低氧诱导因子的蛋白质2α(HIF-2α)[13]。低氧诱导因子复杂调节血管的形成,生产红细胞,血红蛋白浓度最大化体内的氧气(13、15)。EPAS1参与机体免疫反应的高海拔,HBOT提供确切的条件(13、15)。

而EPAS1的报道机制和低氧诱导因子复杂目前有限,最近的研究已经初步提出改进的信心机制(图2)。

现行机制描述翻译后在常氧条件下的低氧诱导因子转录抑制监管。缺氧条件下在低氧诱导分子转录产生相反的影响,表明氧含量有一个标量,可见影响EPAS1监管[16]。在缺氧条件下,诱导形成进入细胞核和启动氧气输送通过hypoxia-response元素(人力资源)缺氧区域(16、17)。携带氧气等地区,人力资源也可能通过增加刺激红细胞生成红细胞生成素(EPO)转录,进而增加血红蛋白合成[21]。

突变的研究证实多个方面提出EPAS1 / HIF-2α通路。Tumoral患者体内已发现/ HIF-2α突变的EPAS1基因先天性红细胞增多,这表明红细胞生成至少部分由通路包括EPAS1 / HIF-2α[22]。表观遗传研究也有助于理解的途径。一般来说,不同的鸭子体内/ HIF-2α表达式可以被观察到的EPAS1基因甚至人类生活在海拔较高,表明氧含量可能一个标量,微分影响途径[16]。

HIF-2α后生生物标志物是一个有前途的候选人。当足够的氧气是可用的,蛋白质目标HIF-2α应该分解[13]。然而,当氧含量低于正常HIF-2α应该以较慢的速度退化[13]。这种机制关系与CFS与氧含量减少,特别是在运动,因为数量减少的表明红细胞携氧能力降低,从而减少携带氧气的能力(13、23)。这些发现,慢性疲劳综合症患者应该呈现慢HIF-2α退化。因此,一个主要的方法来识别一个后生生物标志物参与脑脊液的观察p21 HIF-2α2的水平。

CFS需要大量的进一步研究。缺乏足够的证据来自信建立任何系统性的方法来治疗CFS [2]。生物标记物研究了,但到目前为止,样本量是不够的初步结果进行验证。没有达成共识建立的治疗方法,也没有一个全面分析HBOT在慢性疲劳综合症的疗效。初步研究可能提供通向未来的研究。有前途的研究覆盖symptom-ameliorating HBOT的影响以及变量EPAS1 / HIF-2α表达式基于氧化必须进一步探讨可能识别一种表观遗传的方法对慢性疲劳综合症的病因和治疗机制的理解。比较前后的表观遗传调控HBOT CFS患者可能导致关键的解决疾病的发展。

我想承认艾米Tsurumi,哈佛医学院的博士。我没有利益冲突声明。

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