近日，佛山大学附属口腔医院（佛山市口腔医院）代杰文团队在Oral Science and Homeostatic Medicine发表题为Genomic Homeostasis and Congenital Cranio-Maxillofacial Malformations的综述论文，揭示了基因组稳态作为细胞生命活动的基石，在机体发育和疾病发生中具有重要的作用。
一、基因组稳态的多维度维护体系
基因组稳态并非单一生物学过程，而是由精密网络调控的系统工程。在DNA层面，细胞通过碱基切除修复（BER）、核苷酸切除修复（NER）等途径及时修复各类损伤；在染色体层面，黏连蛋白复合物维持三维结构稳定；在表观遗传层面，DNA甲基化和组蛋白修饰精确调控基因表达。值得注意的是，颅神经嵴细胞（CNCC）对基因组不稳定性尤为敏感，这与其在胚胎发育中的特殊迁移特性和广泛分化潜能密切相关。当DNA聚合酶δ等关键修复酶功能异常时，CNCC的增殖分化程序会发生显著改变，进而导致综合征特征性的下颌发育不全。
二、细胞周期检查点的"守门人"作用
细胞周期调控是基因组稳态的另一关键环节。研究显示，组蛋白去乙酰化酶HDAC4在CNCC中的特异性缺失会扰乱G1/S期转换，导致细胞周期蛋白等关键调控因子表达异常。这种细胞自主性的增殖缺陷在动物模型中直接表现为额骨发育障碍，印证了细胞周期检查点基因在颅颌面形态发生中的时空特异性调控作用。更深入研究发现，p53-p21通路在基因组不稳定诱导的细胞周期阻滞中扮演核心角色，这为理解某些综合征型颅颌面畸形（如Li-Fraumeni综合征）的发病机制提供了分子解释。
三、表观遗传调控的"蝴蝶效应"
表观遗传机制在维持基因组功能性稳定方面显示出独特价值。CNCC中DNMT1缺失通过全基因组甲基化模式改变，影响BMP、SHH等重要发育信号通路的活性。值得关注的是，他们发现BMP信号异常升高会通过p53依赖的代谢重编程，干扰组蛋白乳酸化修饰这一新兴表观遗传标记，最终导致上颌骨发育畸形。这一发现将代谢-表观遗传-发育生物学有机联系起来，为理解环境因素（如母体营养不良）诱发颅颌面畸形提供了新颖视角。
四、三维基因组结构的组织原则
随着染色质构象捕获技术的发展，基因组空间组织结构的研究日益深入。研究发现黏连蛋白亚基RAD21缺失会导致DNA复制叉停滞和染色质环结构破坏，这种三维基因组紊乱会优先影响颅面发育关键基因（如SOX9、TCOF1）的拓扑相关结构域（TADs）。在更严重的情况下，染色体断裂、重排或丢失可能导致染色质各个层次的结构异常，影响关键发育基因的表达，导致颅颌面结构异常。
五、转化医学前景与挑战
基于这些基础研究发现，靶向基因组稳定性维护系统的干预策略展现出临床潜力。例如，针对DNA损伤修复缺陷的颅颌面畸形，PARP抑制剂可能提供保护作用；而组蛋白去乙酰化酶抑制剂在动物模型中已显示出改善颅骨发育的效应。建议未来研究应着力于：1）建立人源化颅颌面类器官模型，提高基础研究的临床相关性；2）开发基于液体活检的早期基因组稳态预警生物标志物；3）探索代谢干预联合表观遗传调节的协同治疗策略。
从临床实践角度看，这些研究为颅颌面畸形的精准分型提供了分子依据。随着单细胞多组学技术的应用，未来有望绘制出颅颌面发育过程中基因组稳定性调控的时空图谱，为先天畸形的产前干预奠定基础。基因组稳态研究正推动颅颌面发育生物学进入"分子解剖学"新时代，理解基因组稳态如何塑造我们的面容，不仅关乎疾病治疗，更是探索人类形态发生奥秘的关键钥匙。这一领域的突破需要打破传统学科界限，整合分子生物学、结构生物学、生物信息学和临床大数据等多学科方法。
文章信息
文章信息
Pan Z, Li J, Wang H, et al. Genomic Homeostasis and Congenital Cranio-Maxillofacial Malformations. Oral Science and Homeostatic Medicine, 2025,
https://doi.org/10.26599/OSHM.2025.9610008
推荐阅读
1. MiR-145 affects cell cycles by inhibiting cyclin A2 and cyclin dependent kinase 6 in oral squamous cell carcinoma, a progression and prognostic biomarker
Hao Pan, Yuehong Wang, Xinna Bai, Binjie Liu, Hongzhi Quan, Qingwen Zeng, Jiajia Zeng, Qian Tang,Liqun Gu, Zhiyuan Deng, Zhigang Yao, Ousheng Liu* and Zhangui Tang*
原文链接https://doi.org/10.26599/OSHM.2025.9610002
征稿
Oral Science and Homeostatic Medicine（口腔科学与稳态医学）旨在阐明口腔科学和稳态医学的最新进展、创新、策略和技术。该杂志致力于研究口腔状况与稳态医学各个领域之间的广泛相互作用，包括代谢稳定性、肿瘤动力学、免疫反应、骨骼健康以及抗衰老和再生策略。该杂志的范围侧重于：（1）口腔科学和（2）稳态医学。
Oral Science and Homeostatic Medicine文章处理费2025-2027年期间全免，竭诚欢迎国内外医学及相关领域专家、学者积极投稿！
征稿领域
该杂志欢迎探索广泛主题的原创研究文章、评论、观点、信件、评论和案例报告，包括但不限于：
1.口腔科学
颅面发育与再生
口腔微生物群研究进展及其对局部和全身健康的影响
集成纳米技术、刺激响应和人工智能驱动设计的多功能口腔生物材料进展
与口腔健康和整体健康相关的牙科干细胞和再生医学技术
2.稳态医学
分子和细胞稳态调节机制
氨基酸代谢、表观遗传修饰和翻译后蛋白修饰在维持细胞稳态中的作用
系统稳态与疾病：关注骨骼、免疫、神经、心血管和内分泌系统稳态的调节机制
口腔健康在代谢稳定性、肿瘤动力学、免疫反应和骨骼健康中的作用
促进抗衰老和长寿的创新
整合口腔科学和系统稳态的精准医学方法转化研究
通过促进高质量的研究和跨学科合作，口腔科学和稳态医学旨在加深我们对口腔健康如何与整体健康不可或缺的理解，最终努力提高全球个人和社区的健康结果。
期刊网站:
https://www.sciopen.com/journal/3079-4447
投稿系统：
https://mc03.manuscriptcentral.com/oshm
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自SciOpen TUP科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3563286-1490148.html?mobile=1
收藏
