Skip to content

EHP Chinese Edition

EHP 中文版

烟枪?吸烟史的表观遗传标记

December 9, 2014 论文选读 Comments Off on 烟枪?吸烟史的表观遗传标记

PDF格式

吸烟的手,F2RL3 甲基化图

F2RL3 甲基化(插图)能够提供非常精准的吸烟史量度。
Smoke: © maksdezman/iStock; gene structure: © Mike Hartshorn

表观遗传变化与疾病进程以及与毒性物质、营养因素和生活方式相关的特定环境暴露有关。我们揭示的有关表观遗传学的知识可以为更好地了解疾病进程以及它们如何被环境因素修饰提供框架;最终,研究人员可以识别生物标记物, 以实现疾病的早发现和早治疗。在本期EHP [122(2):A56 (2014] 上刊登的一项新研究表明,根据以往暴露遗留在特定基因上的表观遗传足迹,它们可以被检测到并且甚至可能被量化。

研究集中在吸烟和F2RL3 基因的甲基化上,该基因参与血小板的活化以及潜在的某些心血管功能。表观遗传变化表现为那些附着在影响其表达的基因上的分子标记;在甲基化作用中,这些标记为甲基。环境暴露以及暴露的时机会影响DNA甲基化的程度以及相关结果。

在此前的一项研究中几位研究小组成员发现,与非吸烟者相比,吸烟者的F2RL3 基因呈低甲基化(或甲基化强度较低)。在随后的一项研究中,他们确认了F2RL3 低甲基化与患有稳定性冠心病的个体的死亡率上升间的关联。

本研究包含了3588名年龄为50至75岁的参与者的数据, 这些数据通过一项针对德国西南部年老成年人的队列研究(ESTHER)采集。在2000年至2001年登记时,研究参与者完成了一份详细的问卷,内容涵盖社会人口和生活方式特征、病史以及吸烟情况。病史和自报用来确定那些患有诸如糖尿病、高血压和心血管等疾病的个人。参与者还提供了血样, 通过分析确定甲基化模式。

调查人员将重点放在吸烟行为上,比较了1136名曾吸烟者,654名现吸烟者以及1701名从不吸烟者。针对吸烟者, 研究人员联系首次吸烟年龄、烟龄(持续时间)、累积盒-年(剂量)以及目前吸烟量(程度)或已戒烟时间,检验了他们的F2RL3 甲基化情况。

所有分析结果都高度一致,不仅表明F2RL3 低甲基化与吸烟之间的关联,而且最重要的是,确定了与累积吸烟量之间存在高度一致的剂量-反应关系。尤其是,目前的吸烟强度和烟龄与甲基化程度存在负关联。首次吸烟低龄也与甲基化强度较轻有关。此外,研究人员发现甲基化随着戒烟后时间的推移而增强,在20至25年后回归到非吸烟水平。

研究合著者、位于海德堡的德国癌症研究中心的教授Hermann Brenner表示,“我们新研究的规模远大于初始研究, 而且覆盖吸烟暴露的范围也广很多。这使得我们对关联的分析更为详尽,不仅仅针对目前的吸烟情况,而且也涵盖以往的吸烟情况。”

尽管可以通过一个案例将F2RL3 基因与吸烟相关疾病关联起来,但是研究人员仍提醒,他们做出的临床关联性结论还需进一步研究。此外,甲基化仅在一个时间点上进行了分析,没有对时间推移发生的变化进行分析。未测量的因素可能也已影响结果。

哈佛大学公共卫生学院环境表观遗传学副教授Andrea Baccarelli认为,尽管如此,该研究仍体现了流行病学研究中的一大重要进步。他说,“F2RL3 低甲基化与暴露持续时间和强度有关这一发现很有意义。”

目前测量暴露的方法依靠自报和生物标本中的生物标记物水平。前者可能产生偏倚,而后者无法反映吸烟的持续时间,更不用说累积剂量中反映的长期吸烟史,而Baccarelli 认为这是预测吸烟导致的疾病中最相关的因素。他说,“在F2RL3 甲基化中,我们潜在拥有一个能检测出人们在其一生中吸烟数量和时长的生物标记物。”

在更大范围内,这种方法可以应用到其他基因,可能的话还能应用到其他类型的暴露中去。Baccarelli表示,“这项研究很重要,因为它可以创立一个典范——我们遭遇到的暴露会在我们的表观基因组中留下记录,而且这一记录可以通过一项简单的DNA甲基化分析获取。” 这一信息将特别有助于描述暴露特征,而它的量化甚至较之吸烟的量化更难。

然而,首先要进一步证实目前的研究结论。Brenner指出,这项工作已在进行中,而F2RL3 甲基化与各种疾病终点间的关联也正在研究,以识别由于吸烟发生表观遗传修饰的其他基因。

家科学作家协会(National Association of Science Writers)会员和生命科学编辑委员会(Board of Editors in the Life Sciences)的成员。


PDF格式

Julia R. Barrett,硕士,生命科学编辑(ELS),居住在威斯康星 州麦迪逊市的科学作家和编辑,自1996年起为EHP 撰稿。她是国家科学作家协会(National Association of Science Writers)会员和生命科学编辑委员会(Board of Editors in the Life Sciences)的成员。

译自EHP 122(2): A56 (2014)

翻译:徐瑾真

*本文参考文献请浏览英文原文

原文链接

http://dx.doi.org/10.1289/ehp.122-A56