DNA甲基化影响体重


  约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的科学家们最新发表了一项关于DNA化学修饰的研究成果。这项研究于本月15日发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上,提出对DNA进行化学修饰影响其活性,从而控制体重并改善肥胖问题。在这项非传统的基因探测中,研究学者们对表观遗传基因组进行筛选,找到了13个与身体质量指数(body mass index,BMI)有关的基因。不同于传统的减少饮食摄入及运动减肥方式,这项研究提供了从环境因素控制体重的可能性。同时,这项研究也是首次提出对个体人群的DNA进行化学修饰,可能会影响到个体感染常见疾病的风险。

  研究人员们提取了自1991年起至2002年共74位冰岛人的白血细胞中DNA样品,测试这些DNA甲基化的表观遗传变化。他们使用一种称为CHARM (全面高通量阵列相对甲基,comprehensive high-throughput arrays for relative methylation) 的方法,检测了每位个体基因组上大约4,500,000个位点,并确认每个位点的DNA上有多少甲基化的标记。这些人群中甲基化变化位点的数量为227个,称为可变甲基化区域(variably methylated regions),每个人都有一个独特的区域组合。在1991年和2002年的两次测量中,227个可变甲基化区域中有119个保持稳定,满足了表观遗传指纹的定义,另有41个发生了改变,可能是由于其他非表观遗传因素,如饮食,年龄或化学陈列变化。

  研究人员将可变甲基化区域中的甲基化DNA数量同每个个体的BMI进行比较。安德鲁·范伯格(Andrew Feinberg)是约翰·霍普金斯大学的遗传学家,该研究的主导人,同时也是表观遗传变化能导致疾病观点的支持者。他表示,之所以选择BMI,是因为过高的BMI指数预示着许多常见慢性疾病的风险。该研究小组发现了4个与超重有关的可变甲基化区域,比起正常人群,肥胖人群在可变甲基化区域中的DNA甲基化程度更深。其中一个名为PRKG1的基因已表明和线虫的觅食行为有关。范伯格说:“你会忍不住想是否是它把你送到冰箱前。”

  目前研究学者们还不确定表观遗传标记是否会帮助导致肥胖抑或只是产生的副作用。范伯格和他的研究小组将来的目标是了解环境和基因是怎样共同影响并决定疾病风险的,他们还将会把同样的方法运用到寻找与抑郁症、狂躁症及年龄变更有关的基因中。“这只是运用表观遗传学的冰山一角,”范伯格说,“将来我们还要为别的常见疾病拓展新的标记,并为研发个性化的表观遗传药打开一扇门。”