Forskere opdager epigenetisk mekanisme, der kan påvirke risikoen for fedme-relateret sygdom

Forskere opdager epigenetisk mekanisme, der kan påvirke risikoen for fedme-relateret sygdom

ZEITGEIST : MOVING FORWARD 時代の精神 日本語字幕 CC版 (Kan 2019).

Anonim

I en af ​​de største epigenom-brede associeringsstudier (EWAS) hidtil offentliggjort i The Lancet har forskere identificeret en ny epigenetisk mekanisme, der kan spille en rolle i formidling af nogle af de skadelige virkninger af at blive overvægtige, såsom diabetes.

"Fedme øger risikoen for hjertesygdomme, diabetes, kræft og en lang række andre problemer, men vi ved lidt om de mekanismer, hvor fedme øger risikoen. Gener kun forklarer en del af historien", siger studieleder professor Nilesh Samani, British Heart Foundation Professor i kardiologi ved University of Leicester, UK.

"Epigenetiske ændringer som følge af variation i DNA eller miljøfaktorer som kost, stress og eksponering for kemikalier kan påvirke måden gener arbejder (tændes og slukkes) og kan også påvirke sygdomsmodtagelighed."

I denne undersøgelse så Samani og kollegaer på epigenetiske ændringer i DNA i forhold til body mass index (BMI), en udbredt måling af fedme. En bestemt type epigenetisk ændring, en proces kendt som DNA-methylering, blev undersøgt. DNA-methylering involverer specifikke steder langs DNA'et kaldet cytosinbaser, som modificeres ved tilsætning af methylkemiske grupper.

Forskerne brugte mikroarray teknologi til at måle methyleringsniveauer på over 351 000 steder på tværs af genomet ved hjælp af helblod DNA-prøver taget fra 459 individer med europæisk oprindelse og identificeret fem steder, hvor niveauet af methylering korrelerede med BMI.

Disse resultater blev derefter testet i to yderligere sæt patienter af europæisk forfædre. Resultaterne bekræftede stærke associationer med tre methyleringssteder (cg22891070, cg27146050 og cg166772562) placeret nær HIF3A genet, hvilket tyder på, at dette er en ægte modifikation af DNA relateret til ændringer i vægt.

Forskerne fandt, at for hver 10% stigning i methylering på det mest signifikante site-cg22891070-BMI steg med 3, 6%, svarende til ca. 0, 98 kg / m2 for en person i den oprindelige kohort med et gennemsnitligt BMI på 27 kg / m2. Til sammenligning tegner en allel af det kendte fedme-risikorgen, FTO, en mere beskeden 0, 39 kg / m2 stigning i BMI.

De viste også, at ændringer i methylering på steder i HIF3A-genet også er forbundet med BMI i DNA fra fedtvæv (et væv direkte involveret i fedme), men ikke fra hud-DNA, taget fra en gruppe kvindelige tvillinger. Yderligere undersøgelser afslørede, at ændringer i methylering af HIF3A sandsynligvis ville være et resultat af øget vægt frem for en årsag.

Ifølge professor Samani var "konstateringen af ​​en sammenhæng mellem HIF3A-methylering og BMI ganske uventet. HIF3A er en bestanddel af en protein, hypoxi-inducerbar faktor (HIF), som sanser iltniveauer i celler og forsøger at kompensere for lave niveauer ved at påvirke udtrykket af et stort antal andre gener. For at konstatere, at methylering af HIF3A i stigende grad ændres som en person bliver mere overvægtig, er bemærkelsesværdig og rejser mulighed for, at HIF også kan være involveret i at formidle nogle af de skadelige virkninger ved at blive overvægtige. "

Han konkluderer: "Yderligere undersøgelser er nødvendige for at forstå, hvordan og når fedme påvirker methylering ved HIF3A og hvad konsekvenserne er, men resultaterne kan i sidste ende føre til nye behandlinger, der kan tackle de negative virkninger af fedme på helbredet. På et mere generelt niveau, vores undersøgelse viser, at undersøgelse af epigenetiske ændringer i DNA kan afsløre nye mekanismer involveret i almindelige sygdomme. "

Skrivning i en sammenknyttet kommentar, siger Therese Murphy og Jonathan Mill fra University of Exeter, Devon, Storbritannien, "Denne undersøgelse er et vigtigt fremskridt for både fedme-relateret forskning og epigenetisk epidemiologisk specialitet. BMI er en god fænotype for befolkningsbaserede epigenomiske undersøgelser: Det er en nøjagtig foranstaltning, der rutinemæssigt indsamles i de fleste kohortstudier. Den udbredte optagelse af (nye værktøjer til epigenetisk profilering) betyder, at store samarbejdsvillige EWAS-meta-analyser kan udføres baseret på succes af lignende tilgange i genetik. Hvorvidt EWAS vil være lige så vellykket for andre kliniske fænotyper - især dem, der manifesterer sig i mere utilgængelige væv som hjernen eller mere direkte påvirket af konfronterende faktorer såsom cellulær heterogenitet, miljømæssige eksponeringer og narkotika, der skal forblive set."