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维生素对人类基因表达调控研究 　　【摘要】 本文综述了维生素对人类基因表达与沉默的调控以及相关代谢机制的初步研究，并介绍了人体摄入维生素A、B、C、D、E等对部分基因表达产生的重要影响。 　　【关键词】 维生素基因表达与沉默调控 　　doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2012.08.554 文章编号：1004-7484（2012）-08-2858-02 　　作为外部因子的各种营养成分与人类基因的表达与沉默，它们之间相互作用主要表现在两个方面：一方面营养成分的摄入量影响了人类基因的表达与沉默；另一方面基因表达结果又影响了营养成分的代谢途径和代谢效率，并决定了个体对营养物质的需要量。随着二十世纪后半叶分子生物学、分子遗传学、细胞营养学等理论的迅速发展，科学界对维生素调控基因表达的方式、途径和作用机制都得到了不断揭示，其重要性受到了人们越来越多的关注。 　　维生素调控和影响基因表达的主要方式是维生素作为酶的辅助因子参与基因表达，作为酶的辅助因子参与基因表达的维生素中最典型的维生素莫过于VH，又被称为辅酶R或者生物素，除了直接参与D-C6H12O6异生作用的代谢外，VH还可以参与合成脂肪酸或者氨基酸的代谢过程。在参与四种羧化酶催化作用时，VH主要起到辅基的作用，即乙酰辅酶AacetylCoA辅酶A、3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶、丙酮羧化酶、羧化酶丙酰辅酶A。饮食是哺乳动物VH的唯一来源，肠粘膜内存在的辅酶R酶能够进行蛋白结合VH切分。Maeda等（1996）试验报道，大鼠辅酶辅酶R充足组中OTC的活力明显高于辅酶R缺乏组，辅酶R充足组肝脏内的氨基酸转氨甲酰酶OTC在基因表达过程中比辅酶R缺乏组高40%。这就说明在缺乏VH的条件下会导致OTC活力降低和OTCm核糖核酸数量减少。 　　维生素作为一些蛋白质转录因子的组成部分，调控多种基因的表达，对基因的表达产生重要影响，这里以维生素A在脱氢酶作用下氧化代谢产物视黄酸为例子。视黄酸受体是能够和视黄酸进行特异结合的细胞核内受体，是类固醇激素类细胞核受体中的一种，存在于细胞核内基因转录调节控制范围内，目前，已知受其调节控制的基因数量已经达到五十多种，视黄酸可以调控基因表达，减弱上皮细胞向鳞片状的分化，增??上皮细胞生长因子受体的数量，它与脱氧核糖核酸连接及调节基因表达的受体结合以维持上皮组织和各种其他组织的导向分化，其中相当重要的就是生长因子IGFs和生长激素，视黄酸受体和视黄酸结合后能够启动调节相关基因的转录，从而控制细胞的分化与细胞的生长。 　　VA氧化分解产生的视黄醛与细胞核的视黄酸受体结合可以调节特异基因的表达。视黄醛的受体主要有三种，并且其受体的基本结构相同，受体蛋白都存在着A、B、C、D、E、F等模式不同的结构区域，A区、B区是不依赖配体就可以进行特异性转录激活的自调节功能区，其中C区为脱氧核糖核酸结合域，重点参与脱氧核糖核酸的顺序的识别，E区是配体结合区。 　　Hox基因（同源异性盒基因）是发育基因，从时间以及空间上协调和调控生物体的生长与发育，视黄酸能够通过控制Hox基因来影响生物胚胎的发育。笔者对脊椎动物中同源异性盒基因（Homeoboxgenes）研究中发现，Hox同源异性盒基因编码的脱氧核糖核酸有与视黄酸受体结合点位，在胚胎发育过程中起着非常重要的作用。目前脊椎动物发育过程的分子机制已取得了长足进展，常借助随机或定标导入基因的方法，引起生物体“获得”或“失去”功能的突变，来研究同源异性盒基因的功能，这些研究有望揭开胚胎发育过程中分子调控的机制。一个受精卵如何发育分化成个体？CRABP（视黄酸结合蛋白），可以在细胞浆内和细胞核之间自由来往，并且把视黄酸运送到细胞核内染色体的受体位置上，然后再返回细胞浆内，视黄酸和其受体在进行结合后就具有了启动和调节基因转录的功能，从而控制细胞的生长和分化，并最终分化形成不同的组织和器官。这样，就按照遗传图谱的指令形成了完整的生物体。此时，具有一维结构的脱氧核糖核酸的遗传信息就成为了具有三维结构的胚胎，并最终发育成为具有思维结构的生命。在生物发育中，作为蛋白质转录因子的重要组成，视黄酸可以影响相当多的基因表达。作为细胞核内的受体，视黄酸可以和染色体脱氧核糖核酸结合从而进行调控基因表达，视黄酸受体通过结合视黄酸被激活，然后针对受到调控的遗传信息产生“扳机”效应。动物实验表明，维生素A可以对IGF系统产生影响，饲喂缺乏维生素A的饲粮一段时间，1日龄的日本公鹌鹑与对照组相比，血清中IGF-Im核糖核酸的水平下降了22%，同时，睾丸、肺、肝脏和心脏中的IGF-Im核糖核酸水平也下降了21%-52%。 　　VC可以影响阿朴蛋白A-Ⅰ基因的表达：Ikeda（1996）实验表明，VC缺乏组血清阿朴蛋白A-Ⅰ浓度降低，VC正常组