H2 регулира генната експресия и предизвиква митохондриален разгънат протеинов отговорНаучно Изследване

Резюме:

Молекулярният водород (H2) е биологично активен газ, който се използва в медицината за облекчаване на различни системни патологични състояния. H2 също регулира генната експресия, участваща във вътреклетъчното сигнализиране и метаболитни пътища. Въпреки това, не е ясно дали H2 засяга генната експресия директно или чрез индиректни ефекти като следствие от подобряване на здравето. Следователно, ние се опитахме да идентифицираме гени, които проявяват подобни промени в експресията в отговор на H2, като използвахме ДНК микрочипове и анализ на обогатяване на набор от гени, за да анализираме РНК от черен дроб и бял дроб на плъхове и мишки със или без хранителен стрес. Открихме, че H2 активира експресията на набори от гени, регулирани от статуса на метилиране на хистон H3K27. H2 също модифицира експресията на много гени, регулирани от голямо разнообразие от сигнални пътища. RT-qPCR показа, че H2 повишава експресията на Kcnc3, H3K27-регулиран ген, в органи като черен дроб, бял дроб, бъбрек и мозък. Освен това, използвайки имунохистохимия и имуноблот анализ, ние наблюдавахме промени в статуса на метилиране на H3K27 в черния дроб на мишки и плъхове, на които е приложен H2. Освен това, ние показахме, че H2 едновременно индуцира гените, свързани с H3K27 деметилаза, Jmjd3 и митохондриален разгънат протеинов отговор (mtUPR). Наскоро беше показано, че промяната на митохондриалната функция причинява индукция на H3K27 деметилаза или преструктуриране на хроматин, последвано от активиране на mtUPR чрез промяна на състоянията на метилиране на H3K27 или H3K9. Взети заедно, нашето проучване предполага, че H2 може да предизвика благоприятни ефекти чрез активиране на mtUPR чрез епигенетична модификация на хистони и чрез модификация на генната експресия.