表觀遺傳學已成為生物醫學領域的研究熱點，疾病的發生不僅與遺傳因素有關，而且還受到環境因素的影響。老年性黃斑變性、糖尿病視網膜病變等視網膜血管性疾病是一類以視網膜血管病變為核心病理改變的不可逆致盲性眼病，是多種環境因素和基因相互作用的結果。表觀遺傳學的調控方式主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾和非編碼RNA調控。表觀遺傳機制介導環境因素，參與視網膜血管病變相關基因的調控，影響疾病最終的發生發展。因此，眼科醫生應重視表觀遺傳在視網膜血管性疾病中的作用，追蹤表觀遺傳學方法在視網膜血管性疾病治療中取得的進展，關注表觀遺傳學的應用前景。尋找這些疾病的表觀調控因子，不僅可以加深對這些疾病發生機制的認識，同時還能為這些疾病的診斷和治療提供新的思路。
引用本文： 趙晨, 周榮妹. 重視表觀遺傳修飾在視網膜血管性疾病中的調控作用. 中華眼底病雜志, 2020, 36(3): 173-177. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20200310-00104 復制
表觀遺傳學作為傳統遺傳學的分支和補充，由英國科學家Waddington于1942年首次提出，是指核苷酸序列沒有改變，基因的表達和功能發生穩定的可遺傳性變化。表觀遺傳修飾是基因和環境因素的中介，環境因素通過表觀遺傳修飾調控基因的表達和功能，介導生命發育和疾病發生[1-2]。研究表明，表觀遺傳修飾涉及DNA甲基化、組蛋白修飾以及非編碼RNA調控，與糖尿病視網膜病變（DR）和老年性黃斑變性（AMD）等視網膜血管性疾病的發生有關[3-5]。表觀遺傳修飾在視網膜血管性疾病中的調控作用，應受到廣大眼科研究人員的高度重視。
1 表觀遺傳修飾的主要機制及研究意義
1.1 DNA甲基化
DNA甲基化是最早發現的相對穩定的表觀遺傳修飾形式，在甲基化轉移酶（DNMT）的作用下，將S腺苷甲硫氨酸的甲基基團共價添加到胞嘧啶5’位碳原子上形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。DNMT包括4種，主要分為兩類：一類是負責從頭甲基化修飾的DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L；另一類是維持甲基化的轉移酶DNMT1，即在子代DNA中維持與親代DNA一樣的甲基化修飾[6]。在哺乳動物的染色體中，胞嘧啶（C）和鳥嘧啶（G）相連的CpG二核苷酸是最主要的甲基化位點，這種修飾可以通過細胞分裂進行遺傳，呈簇串聯排列CpG二核苷酸形成的CpG島，通常位于基因啟動子的核心序列和轉錄起始位點，CpG島甲基化與基因活性的抑制或喪失相關[7]。
DNA甲基化/去甲基化是一個可逆的過程。其中，DNA去甲基化過程分為兩類，一類是被動去甲基化，DNMT1缺失或抑制DNMT1活性，導致親代DNA鏈的甲基化修飾不能傳遞到子鏈；另一類是主動去甲基化，5mC被10-11易位家族蛋白氧化生成5-羥甲基胞嘧啶（5hmC），DNMT1不能識別5hmC，導致復制時親代DNA鏈的甲基化丟失[8-9]。DNA甲基化不僅可以調控視網膜發育和功能，而且可以調控視網膜血管性疾病的發病過程[10]。針對DNA甲基化修飾的可逆性，有望為視網膜血管性疾病的治療提供契機。
1.2 組蛋白乙酰化
組蛋白是存在于所有真核細胞核內染色質的基本結構蛋白，通過構成八聚體的核心顆粒，與DNA結合形成核小體。暴露在核小體表面的N端氨基酸殘基是組蛋白修飾的主要位點，主要包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等，其中乙酰化和甲基化為調控DNA或染色質結構提供了有效的開關系統，是組蛋白最重要的修飾方式。不同的組蛋白修飾共同構成“組蛋白密碼”，并作為遺傳信息的一部分而傳遞給后代[11-12]。
組蛋白乙酰化修飾主要發生在H3和H4的N末端賴氨酸殘基上，引起染色質和組蛋白間的斥力增加，染色質結構變疏松，導致基因活化；而去乙酰化則與基因表達失活相關。正常情況下，機體內的組蛋白乙酰化與去乙酰化保持動態平衡，參與基因轉錄調控、細胞周期、分化、衰老和DNA修復等。組蛋白甲基化修飾主要發生在H3和H4的賴氨酸和精氨酸殘基上，甲基化的個數可能與基因激活和抑制有關，通常取決于甲基化的位點和程度，啟動子區域H3K9甲基化與基因抑制有關，而其他編碼區的如H3K4甲基化與基因活化有關[13-14]。
1.3 非編碼RNA
非編碼RNA是指不能翻譯成蛋白質的RNA分子。人類基因組的非編碼區占全部基因組的98%，提示非編碼基因對基因的表達和活性可能起著重要的調控作用。非編碼RNA分為管家非編碼RNA（如轉運RNA和核糖體RNA）和調控非編碼RNA，其中調控非編碼RNA按分子大小分為短非編碼RNA和長鏈非編碼RNA（lncRNA），短非編碼RNA主要包括miRNA和piRNA等[15-19]。
MiRNA是一類內生的長度為18～24個核苷酸的RNA分子，表達具有高度保守性、組織特異性和時序性，是天然存在的重要基因調控分子。研究表明，miRNA可通過與靶向mRNA特異性結合，導致靶向mRNA降解或抑制轉錄后的翻譯過程，在生長發育、細胞的分化以及疾病發生、發展中發揮調節作用。MiRNA調節網絡復雜，一個miRNA可能同時調控多個基因，多個miRNA也可以調控同一個基因，這種特征為研究疾病的復雜性提供了新的切入點[18]。
LncRNA是一類長度超過200個核苷酸的RNA分子，lncRNA主要通過與DNA、RNA和蛋白質相互作用行使其功能，以順式或反式作用在表觀遺傳水平、轉錄水平和轉錄后水平調控基因的表達。在表觀遺傳水平，lncRNA可以直接與染色質結合，通過引起DNA甲基化水平的改變，沉默或激活靶基因；也可以通過修飾組蛋白影響基因表達，同時還可以募集染色質修飾抑制因子來參加等位基因的特異性沉默；也可以通過對miRNA的海綿吸附作用，競爭性抑制miRNA對其靶基因的抑制作用[20]。LncRNA 通過與多種表觀遺傳調控機制行使其復雜的生物學功能，參與疾病的發生與發展過程。
2 應該關注表觀遺傳修飾在視網膜血管性疾病的研究進展
表觀遺傳修飾是動態的，反映了生物與環境之間復雜的相互作用，并且被認為是癌癥、糖尿病和心腦血管性疾病等慢性疾病發生的關鍵因素，研究表觀遺傳學在疾病中的調控作用正在成為一個新興領域。視網膜血管性疾病的主要病理表現包括炎癥、氧化應激、缺血缺氧、新生血管等。我國視網膜血管性疾病，尤其是DR和AMD呈現逐年增長的趨勢。關注視網膜血管性疾病的表觀遺傳學研究，可以更好地了解、補充該類復雜眼病的致病機制，從而可以為尋找更好的治療方法提供新的思路。
2.1 從表觀遺傳修飾看DR
DR是糖尿病在眼部最常見的微血管并發癥，持續循環高血糖、氧化應激、炎癥因子等均可導致視網膜的微環境發生變化，從而激活組織的表觀遺傳調控。一項針對2型糖尿病患者的病例對照研究顯示，與沒有視網膜病變的糖尿病患者相比，DR患者的整體DNA甲基化水平明顯更高，該狀態與視網膜病變的進展相關。二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶2是一種內皮功能保護因子，其DNA超甲基化與內皮祖細胞功能障礙有關。高糖還會增加線粒體DNA（mtDNA）的甲基化，如負責線粒體生成的DNA聚合酶γ和負責修復堿基配錯的酶Mlh1，其啟動子區域CpG甲基化增加，導致轉錄異常，線粒體功能受損，進而增加了細胞溶質中細胞色素C的泄漏并激活了凋亡機制，導致無細胞毛細血管和細胞周膜重影的形成，這是DR早期的組織病理學損害。此外， DNA甲基化/羥甲基化修飾機制通過激活Rac1-Nox2-ROS通路，進一步激活MMP-9并抑制超氧化物歧化酶（SOD2），增加氧化應激，促進線粒體損傷和DR的進展[21-24]。因此，靶向調節DNA尤其是mtDNA甲基化水平，具有早期延緩或終止DR發展的潛力。
SOD2蛋白還存在組蛋白修飾，并且與DR的發生及其持續進展相關的“代謝記憶”緊密關聯。SOD2的啟動子和增強子區域H4K20me3、H3K9乙酰化和核因子（NF）-κB p65在其啟動子/增強子上結合增加，而啟動子H3K4甲基化降低，組蛋白修飾增加了SOD2的表達，導致視網膜超氧化物的積累，誘發炎癥反應。不僅如此，在高血糖環境中，NF-κB啟動子處組蛋白甲基轉移酶Set7募集增加，也可以增加NF-κB轉錄，進一步加重炎癥反應。組蛋白在MMP-9的啟動子也發生了修飾，視網膜中MMP-9啟動子處H3K9me2的減少，同時乙酰H3K9的增加，使NF-κB的p65亞基結合增加，導致視網膜MMP-9表達增加，促進細胞凋亡。核因子2相關因子2（Nrf2）是調節應激反應基因表達的主要因子，在DR中，Nrf2的胞質內抑制劑Kelch樣ECH相關蛋白1（Keap1）的啟動子處發生表觀遺傳修飾，從而削弱Nrf2轉錄活性并增加氧化應激，損傷線粒體穩態，加速視網膜毛細血管的破壞[21-22]。由此可見，表觀遺傳修飾介導了NF-κB、Nrf2等轉錄因子的結合以及SOD2、MMP-9、Keap1等基因的表達異常，從而導致視網膜代謝、生理和結構異常以及DR的發展。
除了組蛋白和DNA的修飾外，小的非編碼RNA還可以通過與mRNA結合來調節轉錄后基因的表達，從而導致靶基因轉錄的改變。MiR-146a和miR-200b的下調與纖連蛋白的表達有關，從而影響DR的血管新生及纖維變性。血清miR-21、miR-181c和miR-1179的水平可以區分患有增生型DR和非增生型DR的患者。LncRNA 通過對miRNA的海綿吸附作用，對DR的發展也有一定的調控作用，如lncRNA-MIAT可通過miRNA-150-5p應答元件調節視網膜血管內皮細胞功能。MIAT和MALAT1在高糖誘導的內皮細胞、DR患者的房水中表達均上調[25]。由于miRNA和lncRNA在外周血及房水中穩定存在，可以考慮作為DR臨床研究及診斷中的理想生物標志物。
2.2 從表觀遺傳修飾看AMD
AMD是一種使老年人中心視力進行性、不可逆性喪失的難治性眼病，隨著人口日趨老齡化，AMD患者日益增多。脈絡膜新生血管（CNV）形成是引起AMD患者中心視力喪失的主要原因。CNV是由多種因素引起，表觀遺傳學可能參與CNV形成的多種病理反應，如炎癥、缺氧和氧化應激[5,26]。與年齡匹配的健康人相比，AMD患者RPE層和（或）脈絡膜中谷胱苷肽轉硫酶（GSTM）1和GSTM5啟動子區域高甲基化，抑制這兩種酶的表達，提高了黃斑對氧化應激的易感性[27]。AMD患者外周血單核細胞內IL-17RC啟動子區域甲基化水平顯著降低，促進黃斑區IL-17RC的轉錄活性，增加了對炎癥因子IL-17的敏感性。組蛋白去乙酰化酶（HDAC）能抑制視網膜產生的TNF和它對MMP的刺激，HDAC也可調節炎性因子如IL-2、IL-8和IL-10的表達[28-29]。HDAC抑制劑曲古抑菌素（TSA）不僅可以下調缺氧誘導因子-1的表達，還能上調抗血管生成和神經保護因子色素上皮衍生因子的表達。MiRNA-23和miRNA-27還參與血管生成過程，同時抑制多個mRNA，有望作為減少滲出型AMD中血管生成的一種策略。MiR-31、miR-150和miR-184也可能與滲出型AMD直接相關[30-31]。通過干預表觀遺傳修飾，可以多靶點、多路徑抑制AMD的進展，將為滲出型AMD的治療帶來新希望。
2.3 從表觀遺傳角度考慮視網膜血管性疾病的治療
表觀遺傳修飾對視網膜血管性疾病的發展有影響。研究者積極嘗試通過靶向DNMT抑制DNA甲基化來治療多種慢性疾病，美國食品與藥品管理局已經批準了DNMT抑制劑5-氮胞苷（Vidaza）和5-氮雜-20-脫氧胞苷（Dacogen）用于骨髓癌和T細胞淋巴瘤的治療。非核苷類似物RG108現在處于臨床前試驗中，而MG98正在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中。強組蛋白乙酰化酶抑制劑Epigallocatechin-3-gallate可以改善NF-κB的活化，抑制炎癥反應。天然化合物白藜蘆醇、姜黃素和染料木黃酮可能通過調節組蛋白修飾酶而影響表觀遺傳機制[22]。MiRNA模擬物已被用于靶向其他疾病中的特定miRNA，隨著藥物輸送的最新研究進展，使用這種方式治療視網膜血管性疾病似乎是可以實現的，將有很大的應用前景。
3 問題與展望
隨著分子生物學和計算機生物學的迅速發展，對表觀遺傳的研究越來越深入。表觀遺傳學修飾不僅參與調控生物生長、發育和適應環境，而且其異常表達參與許多疾病的發生。針對表觀遺傳學的治療也可為一些視網膜血管性疾病的治療提供新的思路。然而，我們對染色質結構和表觀基因組如何在衰老和疾病（尤其是視網膜細胞）中影響轉錄機制的理解仍然非常有限。例如，關于組蛋白不同殘基翻譯后修飾方式多樣，除了甲基化、乙酰化，還包括磷酸化、磺酰化和泛素化等，這些表觀遺傳修飾在眼科的研究尚處于初級階段。同時，對這些遺傳修飾在視網膜疾病中的動態表達模式以及涉及的遺傳酶的確切作用了解也較少。在視網膜血管性疾病方面，觸發同種疾病不同階段的表觀遺傳差異表達的確切機制，表觀遺傳修飾如何與已知疾病發病機制相互作用，表觀遺傳的治療如何針對局部視網膜組織、針對特定的細胞類型等問題，還需要廣大科研工作者們進行更多更深入地研究。
近年來，科學技術發展十分迅速，新一代的測序技術如單細胞全基因組測序、DNA甲基化測序、氧化亞硫酸鹽測序等，結合越來越完善的生物信息學分析網絡，使得各種大批量的數據處理成為可能，表觀遺傳的修飾機制可能會有新的理解，甚至發現新的表觀遺傳修飾機制，針對視網膜不同疾病狀態下、不同類型的細胞，繪制更全面的信使RNA和表觀遺傳調控網絡的時空圖譜。而且，新的基因編輯技術（如成簇規律間隔的短回文重復序列及其相關蛋白9系統）的廣泛開發和應用[32]，使得轉基因和基因修飾動物模型的建立更加便捷和高效，這些動物模型的建立有助于我們更好地揭示表觀遺傳修飾在視網膜疾病發生中的調控機制，為疾病的預防、診斷、治療和預后提供更多基礎和臨床依據。
表觀遺傳學作為傳統遺傳學的分支和補充，由英國科學家Waddington于1942年首次提出，是指核苷酸序列沒有改變，基因的表達和功能發生穩定的可遺傳性變化。表觀遺傳修飾是基因和環境因素的中介，環境因素通過表觀遺傳修飾調控基因的表達和功能，介導生命發育和疾病發生[1-2]。研究表明，表觀遺傳修飾涉及DNA甲基化、組蛋白修飾以及非編碼RNA調控，與糖尿病視網膜病變（DR）和老年性黃斑變性（AMD）等視網膜血管性疾病的發生有關[3-5]。表觀遺傳修飾在視網膜血管性疾病中的調控作用，應受到廣大眼科研究人員的高度重視。
1 表觀遺傳修飾的主要機制及研究意義
1.1 DNA甲基化
DNA甲基化是最早發現的相對穩定的表觀遺傳修飾形式，在甲基化轉移酶（DNMT）的作用下，將S腺苷甲硫氨酸的甲基基團共價添加到胞嘧啶5’位碳原子上形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。DNMT包括4種，主要分為兩類：一類是負責從頭甲基化修飾的DNMT3A、DNMT3B和DNMT3L；另一類是維持甲基化的轉移酶DNMT1，即在子代DNA中維持與親代DNA一樣的甲基化修飾[6]。在哺乳動物的染色體中，胞嘧啶（C）和鳥嘧啶（G）相連的CpG二核苷酸是最主要的甲基化位點，這種修飾可以通過細胞分裂進行遺傳，呈簇串聯排列CpG二核苷酸形成的CpG島，通常位于基因啟動子的核心序列和轉錄起始位點，CpG島甲基化與基因活性的抑制或喪失相關[7]。
DNA甲基化/去甲基化是一個可逆的過程。其中，DNA去甲基化過程分為兩類，一類是被動去甲基化，DNMT1缺失或抑制DNMT1活性，導致親代DNA鏈的甲基化修飾不能傳遞到子鏈；另一類是主動去甲基化，5mC被10-11易位家族蛋白氧化生成5-羥甲基胞嘧啶（5hmC），DNMT1不能識別5hmC，導致復制時親代DNA鏈的甲基化丟失[8-9]。DNA甲基化不僅可以調控視網膜發育和功能，而且可以調控視網膜血管性疾病的發病過程[10]。針對DNA甲基化修飾的可逆性，有望為視網膜血管性疾病的治療提供契機。
1.2 組蛋白乙酰化
組蛋白是存在于所有真核細胞核內染色質的基本結構蛋白，通過構成八聚體的核心顆粒，與DNA結合形成核小體。暴露在核小體表面的N端氨基酸殘基是組蛋白修飾的主要位點，主要包括乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等，其中乙酰化和甲基化為調控DNA或染色質結構提供了有效的開關系統，是組蛋白最重要的修飾方式。不同的組蛋白修飾共同構成“組蛋白密碼”，并作為遺傳信息的一部分而傳遞給后代[11-12]。
組蛋白乙酰化修飾主要發生在H3和H4的N末端賴氨酸殘基上，引起染色質和組蛋白間的斥力增加，染色質結構變疏松，導致基因活化；而去乙酰化則與基因表達失活相關。正常情況下，機體內的組蛋白乙酰化與去乙酰化保持動態平衡，參與基因轉錄調控、細胞周期、分化、衰老和DNA修復等。組蛋白甲基化修飾主要發生在H3和H4的賴氨酸和精氨酸殘基上，甲基化的個數可能與基因激活和抑制有關，通常取決于甲基化的位點和程度，啟動子區域H3K9甲基化與基因抑制有關，而其他編碼區的如H3K4甲基化與基因活化有關[13-14]。
1.3 非編碼RNA
非編碼RNA是指不能翻譯成蛋白質的RNA分子。人類基因組的非編碼區占全部基因組的98%，提示非編碼基因對基因的表達和活性可能起著重要的調控作用。非編碼RNA分為管家非編碼RNA（如轉運RNA和核糖體RNA）和調控非編碼RNA，其中調控非編碼RNA按分子大小分為短非編碼RNA和長鏈非編碼RNA（lncRNA），短非編碼RNA主要包括miRNA和piRNA等[15-19]。
MiRNA是一類內生的長度為18～24個核苷酸的RNA分子，表達具有高度保守性、組織特異性和時序性，是天然存在的重要基因調控分子。研究表明，miRNA可通過與靶向mRNA特異性結合，導致靶向mRNA降解或抑制轉錄后的翻譯過程，在生長發育、細胞的分化以及疾病發生、發展中發揮調節作用。MiRNA調節網絡復雜，一個miRNA可能同時調控多個基因，多個miRNA也可以調控同一個基因，這種特征為研究疾病的復雜性提供了新的切入點[18]。
LncRNA是一類長度超過200個核苷酸的RNA分子，lncRNA主要通過與DNA、RNA和蛋白質相互作用行使其功能，以順式或反式作用在表觀遺傳水平、轉錄水平和轉錄后水平調控基因的表達。在表觀遺傳水平，lncRNA可以直接與染色質結合，通過引起DNA甲基化水平的改變，沉默或激活靶基因；也可以通過修飾組蛋白影響基因表達，同時還可以募集染色質修飾抑制因子來參加等位基因的特異性沉默；也可以通過對miRNA的海綿吸附作用，競爭性抑制miRNA對其靶基因的抑制作用[20]。LncRNA 通過與多種表觀遺傳調控機制行使其復雜的生物學功能，參與疾病的發生與發展過程。
2 應該關注表觀遺傳修飾在視網膜血管性疾病的研究進展
表觀遺傳修飾是動態的，反映了生物與環境之間復雜的相互作用，并且被認為是癌癥、糖尿病和心腦血管性疾病等慢性疾病發生的關鍵因素，研究表觀遺傳學在疾病中的調控作用正在成為一個新興領域。視網膜血管性疾病的主要病理表現包括炎癥、氧化應激、缺血缺氧、新生血管等。我國視網膜血管性疾病，尤其是DR和AMD呈現逐年增長的趨勢。關注視網膜血管性疾病的表觀遺傳學研究，可以更好地了解、補充該類復雜眼病的致病機制，從而可以為尋找更好的治療方法提供新的思路。
2.1 從表觀遺傳修飾看DR
DR是糖尿病在眼部最常見的微血管并發癥，持續循環高血糖、氧化應激、炎癥因子等均可導致視網膜的微環境發生變化，從而激活組織的表觀遺傳調控。一項針對2型糖尿病患者的病例對照研究顯示，與沒有視網膜病變的糖尿病患者相比，DR患者的整體DNA甲基化水平明顯更高，該狀態與視網膜病變的進展相關。二甲基精氨酸二甲基氨基水解酶2是一種內皮功能保護因子，其DNA超甲基化與內皮祖細胞功能障礙有關。高糖還會增加線粒體DNA（mtDNA）的甲基化，如負責線粒體生成的DNA聚合酶γ和負責修復堿基配錯的酶Mlh1，其啟動子區域CpG甲基化增加，導致轉錄異常，線粒體功能受損，進而增加了細胞溶質中細胞色素C的泄漏并激活了凋亡機制，導致無細胞毛細血管和細胞周膜重影的形成，這是DR早期的組織病理學損害。此外， DNA甲基化/羥甲基化修飾機制通過激活Rac1-Nox2-ROS通路，進一步激活MMP-9并抑制超氧化物歧化酶（SOD2），增加氧化應激，促進線粒體損傷和DR的進展[21-24]。因此，靶向調節DNA尤其是mtDNA甲基化水平，具有早期延緩或終止DR發展的潛力。
SOD2蛋白還存在組蛋白修飾，并且與DR的發生及其持續進展相關的“代謝記憶”緊密關聯。SOD2的啟動子和增強子區域H4K20me3、H3K9乙酰化和核因子（NF）-κB p65在其啟動子/增強子上結合增加，而啟動子H3K4甲基化降低，組蛋白修飾增加了SOD2的表達，導致視網膜超氧化物的積累，誘發炎癥反應。不僅如此，在高血糖環境中，NF-κB啟動子處組蛋白甲基轉移酶Set7募集增加，也可以增加NF-κB轉錄，進一步加重炎癥反應。組蛋白在MMP-9的啟動子也發生了修飾，視網膜中MMP-9啟動子處H3K9me2的減少，同時乙酰H3K9的增加，使NF-κB的p65亞基結合增加，導致視網膜MMP-9表達增加，促進細胞凋亡。核因子2相關因子2（Nrf2）是調節應激反應基因表達的主要因子，在DR中，Nrf2的胞質內抑制劑Kelch樣ECH相關蛋白1（Keap1）的啟動子處發生表觀遺傳修飾，從而削弱Nrf2轉錄活性并增加氧化應激，損傷線粒體穩態，加速視網膜毛細血管的破壞[21-22]。由此可見，表觀遺傳修飾介導了NF-κB、Nrf2等轉錄因子的結合以及SOD2、MMP-9、Keap1等基因的表達異常，從而導致視網膜代謝、生理和結構異常以及DR的發展。
除了組蛋白和DNA的修飾外，小的非編碼RNA還可以通過與mRNA結合來調節轉錄后基因的表達，從而導致靶基因轉錄的改變。MiR-146a和miR-200b的下調與纖連蛋白的表達有關，從而影響DR的血管新生及纖維變性。血清miR-21、miR-181c和miR-1179的水平可以區分患有增生型DR和非增生型DR的患者。LncRNA 通過對miRNA的海綿吸附作用，對DR的發展也有一定的調控作用，如lncRNA-MIAT可通過miRNA-150-5p應答元件調節視網膜血管內皮細胞功能。MIAT和MALAT1在高糖誘導的內皮細胞、DR患者的房水中表達均上調[25]。由于miRNA和lncRNA在外周血及房水中穩定存在，可以考慮作為DR臨床研究及診斷中的理想生物標志物。
2.2 從表觀遺傳修飾看AMD
AMD是一種使老年人中心視力進行性、不可逆性喪失的難治性眼病，隨著人口日趨老齡化，AMD患者日益增多。脈絡膜新生血管（CNV）形成是引起AMD患者中心視力喪失的主要原因。CNV是由多種因素引起，表觀遺傳學可能參與CNV形成的多種病理反應，如炎癥、缺氧和氧化應激[5,26]。與年齡匹配的健康人相比，AMD患者RPE層和（或）脈絡膜中谷胱苷肽轉硫酶（GSTM）1和GSTM5啟動子區域高甲基化，抑制這兩種酶的表達，提高了黃斑對氧化應激的易感性[27]。AMD患者外周血單核細胞內IL-17RC啟動子區域甲基化水平顯著降低，促進黃斑區IL-17RC的轉錄活性，增加了對炎癥因子IL-17的敏感性。組蛋白去乙酰化酶（HDAC）能抑制視網膜產生的TNF和它對MMP的刺激，HDAC也可調節炎性因子如IL-2、IL-8和IL-10的表達[28-29]。HDAC抑制劑曲古抑菌素（TSA）不僅可以下調缺氧誘導因子-1的表達，還能上調抗血管生成和神經保護因子色素上皮衍生因子的表達。MiRNA-23和miRNA-27還參與血管生成過程，同時抑制多個mRNA，有望作為減少滲出型AMD中血管生成的一種策略。MiR-31、miR-150和miR-184也可能與滲出型AMD直接相關[30-31]。通過干預表觀遺傳修飾，可以多靶點、多路徑抑制AMD的進展，將為滲出型AMD的治療帶來新希望。
2.3 從表觀遺傳角度考慮視網膜血管性疾病的治療
表觀遺傳修飾對視網膜血管性疾病的發展有影響。研究者積極嘗試通過靶向DNMT抑制DNA甲基化來治療多種慢性疾病，美國食品與藥品管理局已經批準了DNMT抑制劑5-氮胞苷（Vidaza）和5-氮雜-20-脫氧胞苷（Dacogen）用于骨髓癌和T細胞淋巴瘤的治療。非核苷類似物RG108現在處于臨床前試驗中，而MG98正在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中。強組蛋白乙酰化酶抑制劑Epigallocatechin-3-gallate可以改善NF-κB的活化，抑制炎癥反應。天然化合物白藜蘆醇、姜黃素和染料木黃酮可能通過調節組蛋白修飾酶而影響表觀遺傳機制[22]。MiRNA模擬物已被用于靶向其他疾病中的特定miRNA，隨著藥物輸送的最新研究進展，使用這種方式治療視網膜血管性疾病似乎是可以實現的，將有很大的應用前景。
3 問題與展望
隨著分子生物學和計算機生物學的迅速發展，對表觀遺傳的研究越來越深入。表觀遺傳學修飾不僅參與調控生物生長、發育和適應環境，而且其異常表達參與許多疾病的發生。針對表觀遺傳學的治療也可為一些視網膜血管性疾病的治療提供新的思路。然而，我們對染色質結構和表觀基因組如何在衰老和疾病（尤其是視網膜細胞）中影響轉錄機制的理解仍然非常有限。例如，關于組蛋白不同殘基翻譯后修飾方式多樣，除了甲基化、乙酰化，還包括磷酸化、磺酰化和泛素化等，這些表觀遺傳修飾在眼科的研究尚處于初級階段。同時，對這些遺傳修飾在視網膜疾病中的動態表達模式以及涉及的遺傳酶的確切作用了解也較少。在視網膜血管性疾病方面，觸發同種疾病不同階段的表觀遺傳差異表達的確切機制，表觀遺傳修飾如何與已知疾病發病機制相互作用，表觀遺傳的治療如何針對局部視網膜組織、針對特定的細胞類型等問題，還需要廣大科研工作者們進行更多更深入地研究。
近年來，科學技術發展十分迅速，新一代的測序技術如單細胞全基因組測序、DNA甲基化測序、氧化亞硫酸鹽測序等，結合越來越完善的生物信息學分析網絡，使得各種大批量的數據處理成為可能，表觀遺傳的修飾機制可能會有新的理解，甚至發現新的表觀遺傳修飾機制，針對視網膜不同疾病狀態下、不同類型的細胞，繪制更全面的信使RNA和表觀遺傳調控網絡的時空圖譜。而且，新的基因編輯技術（如成簇規律間隔的短回文重復序列及其相關蛋白9系統）的廣泛開發和應用[32]，使得轉基因和基因修飾動物模型的建立更加便捷和高效，這些動物模型的建立有助于我們更好地揭示表觀遺傳修飾在視網膜疾病發生中的調控機制，為疾病的預防、診斷、治療和預后提供更多基礎和臨床依據。