Oncogene：组蛋白去甲基化酶如何影响癌症相关的糖酵解

　　糖酵解途径（glycolysis）是肿瘤细胞中重要的能量来源途径，然而，目前对于这条代谢相关途径的调控方式的了解，还十分有限。来自厦门大学生命科学学院，南京大学等处的研究人员发现JMJD1A作为一个组蛋白去甲基化酶，它能够影响膀胱肿瘤细胞糖代谢途径关键酶的启动子上组蛋白甲基化修饰水平，从而影响酶基因的表达并进一步调节了膀胱肿瘤细胞的糖代谢途径。

　　这一研究成果公布在Oncogene杂志上，文章的通讯作者为厦门大学生科院的俞春东教授，第一作者为厦门大学万玮博士和彭克松博士。

　　JMJD1A是一个组蛋白去甲基化酶，能够特异性的去除H3K9单甲基化和二甲基化修饰，并且以往研究表明 JMJD1A在包括膀胱癌在内的很多肿瘤中存在高表达现象。

　　在最新研究中，研究人员发现下调JMJD1A的表达抑制了膀胱肿瘤细胞的增殖，并且敲低JMJD1A的表达后降低了葡萄糖代谢途径中的多个关键酶基因的表达，包括糖酵解途径中的葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）、己糖激酶II（HK2）、磷酸甘油酸激酶1（PGK1）、磷酸葡萄糖变位酶（PGM）、乳酸脱氢酶（LDHA）以及单羧酸转运蛋白4 (MCT4)来抑制糖酵解途径。

　　研究人员进一步研究发现JMJD1A能和HIF-1α相互结合，并通过调节PGK1启动子HRE区域的H3K9me2水平，协同促进PGK1的转录。且突变缺失JMJD1A的去甲基化酶活性后无法调控PGK1的表达。而在过表达的JMJD1A细胞株中敲低HIF-1α或PGK1后，不仅下调了糖酵解代谢水平，同时也减弱过表达JMJD1A而增强的细胞增殖水平，说明JMJD1A是通过与HIF-1α相互作用影响膀胱肿瘤细胞的糖酵解途径从而影响了膀胱肿瘤细胞的增殖。

　　因此最终他们得出结论JMJD1A作为一个组蛋白去甲基化酶，它能够影响膀胱肿瘤细胞糖代谢途径关键酶的启动子上组蛋白甲基化修饰水平，从而影响酶基因的表达并进一步调节了膀胱肿瘤细胞的糖代谢途径，最终对膀胱肿瘤细胞的生长和增殖起到调控，在膀胱癌的发生发展中起着重要作用，为治疗膀胱癌提出一个新的思路和潜在的生物活性标志物。

　　JMJD1A也称为TAGA等，是一种H3K9去甲基化酶，此前研究曾发现它对于精子形成和代谢过程中的基因激活至关重要，而组蛋白H3的第9位赖氨酸和第4位赖氨酸甲基化（H3K9和H3K4）分别是是染色质转录抑制和激活的标志。

　　一项有趣的研究曾指出了JMJD1A负责“解开”DNA触发胚胎男性发育的酶是成为男性的关键，缺失Jmjd1a酶的小鼠即便有一条Y染色体也会发育为女性。这项研究将焦点放在了作为胚胎性别重要决定因素的DNA包装上。从更广义的角度讲它将继续开阔我们的眼界，同时有助于诊断和了解双性人（intersex）。从生物学上讲，双性人既不是男性也不是女性，但却具有两性的特征。