Damage to neuronal tissues in mammals leads to permanent loss of tissue function that can have major health consequences. While mammals have no inherent regenerative capacity to functionally repair neuronal tissue, other species such as amphibians and teleost fish readily replace damaged tissue. The exploration of development and native regeneration can thus inform the process of inducing regeneration in non-regenerative systems, which can be used to develop new therapeutics. Increasing evidence points to an epigenetic component in the regulation of the changes in cellular gene expression necessary for regeneration. In this review, we compare evidence of epigenetic roles in development and regeneration of neuronal tissue. We have focused on three key systems of important clinical significance: the neural retina, the inner ear, and the spinal cord in regenerative and non-regenerative species. While evidence for epigenetic regulation of regeneration is still limited, changes in DNA accessibility, histone acetylation and DNA methylation have all emerged as key elements in this process. To date, most studies have used broadly acting experimental manipulations to establish a role for epigenetics in regeneration, but the advent of more targeted approaches to modify the epigenome will be critical to dissecting the relative contributions of these regulatory factors in this process and the development of methods to stimulate the regeneration in those organisms like ourselves where only limited regeneration occurs in these neural systems.

中文翻译：

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神经元再生中的表观遗传学。

哺乳动物神经元组织的损伤导致组织功能的永久丧失，这可能对健康产生重大影响。尽管哺乳动物没有功能上修复神经元组织的固有再生能力，但其他物种（如两栖动物和硬骨鱼）很容易替代受损的组织。因此，对发育和天然再生的探索可以为诱导非再生系统中再生的过程提供信息，该系统可用于开发新的疗法。越来越多的证据表明，表观遗传成分可调节再生所必需的细胞基因表达的变化。在这篇综述中，我们比较了表观遗传在神经元组织发育和再生中的作用的证据。我们重点研究了具有重要临床意义的三个关键系统：神经视网膜，内耳，以及再生和非再生物种的脊髓。尽管再生的表观遗传调控的证据仍然有限，但DNA可及性，组蛋白乙酰化和DNA甲基化的变化已成为该过程中的关键要素。迄今为止，大多数研究已经使用了广泛起作用的实验手段来建立表观遗传学在再生中的作用，但是修饰表观基因组的更具针对性的方法的出现对于剖析这些调节因子在此过程中的相对贡献以及对遗传过程的发展至关重要。刺激像我们这样的生物体中再生的方法，在这些神经系统中只有有限的再生发生。DNA可及性，组蛋白乙酰化和DNA甲基化的变化已成为该过程的关键要素。迄今为止，大多数研究已经使用了广泛起作用的实验手段来建立表观遗传学在再生中的作用，但是修饰表观基因组的更具针对性的方法的出现对于剖析这些调节因子在此过程中的相对贡献以及对遗传过程的发展至关重要。刺激像我们这样的生物体中再生的方法，在这些神经系统中只有有限的再生发生。DNA可及性，组蛋白乙酰化和DNA甲基化的变化已成为该过程的关键要素。迄今为止，大多数研究已经使用了广泛起作用的实验手段来建立表观遗传学在再生中的作用，但是修饰表观基因组的更具针对性的方法的出现对于剖析这些调节因子在此过程中的相对贡献以及对遗传过程的发展至关重要。刺激像我们这样的生物体中再生的方法，在这些神经系统中只有有限的再生发生。