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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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[交流]
早期鉛暴露終生影響基因表達
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由北卡羅萊納州立大學(xué)（North Carolina StateUniversity ）生物學(xué)家Cathrine Hoyo 和Randy Jirtle領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊發(fā)現(xiàn)兒童鉛暴露和基因調(diào)控區(qū)表觀遺傳學(xué)改變之間存在聯(lián)系，這些基因?qū)ιL調(diào)節(jié)和大腦發(fā)育至關(guān)重要。 這些改變或可持續(xù)到成年期，并對男性有較嚴重的影響。他們的研究為早期鉛暴露對DNA的長期影響提供了更多的線索，并可能有助于發(fā)展治療或逆轉(zhuǎn)DNA損害的方法。 該研究團隊和辛辛那提大學(xué)（the University ofCincinnati）的Kim Dietrich ，杜克大學(xué)（Duke University）的Yue Li以及北卡羅來納州立大學(xué)的David Skaar一起，分析了105名來自辛辛那提鉛研究參與者的數(shù)據(jù)，該研究測定了兒童從出生到6歲半的血鉛含量。他們對現(xiàn)已成年的參與者進行隨訪并采集血樣，用以測序分析DNA甲基化 --- 數(shù)據(jù)的時間跨度為36年。 “雖然我們是首次有證據(jù)證明人類早期鉛暴露和三個印跡基因調(diào)控區(qū)域異常甲基化之間的關(guān)聯(lián)，”Hoyo說， “但從公共衛(wèi)生的角度來看，結(jié)果是非常令人興奮的，因為我們可以設(shè)法確定早期鉛暴露和環(huán)境中其他毒物暴露的潛在生物標志物。” 該團隊花了數(shù)年的時間準確找出了早期鉛暴露與特定的疾病相關(guān)的DNA調(diào)控區(qū)域，到目前為止已找到22個。在此研究中，研究人員觀察了這22個區(qū)域，以研究鉛暴露是否影響DNA甲基化（甲基化可以控制基因如何表達，基本上確定了一個基因是開啟還是關(guān)閉）。當甲基化發(fā)生改變，基因要么關(guān)閉（或沉默），要么它們的活性比正常時更高。 該團隊發(fā)現(xiàn)如果從出生到6歲半有過鉛暴露，成年后三個印記基因的表達會受到影響，它們分別是：PEG3，IGF2 / H19和PLAGL1/ HYMAI。其中PEG3和IGF2 / HI9的甲基化水平降低。這種影響有性別差異：PEG3與IGF2 / H19的甲基化水平降低，PEG3與胎兒的發(fā)育有關(guān)的，對男性的影響大于女性，IGF2 / H19則與此相反的。PLAGL1 / HYMAI甲基化水平提高，且沒有性別差異。 此外，他們還發(fā)現(xiàn)，出生后發(fā)育階段血鉛含量增加似乎并未對調(diào)控區(qū)域有其他任何影響 -即使鉛暴露在研究期間持續(xù)增加，甲基化改變也只發(fā)生在最開始的12個月。 “基因就像計算機一樣，有硬件和軟件，”Jirtle說， “多數(shù)科學(xué)家一直在研究‘硬件’—遺傳序列，而忽略了‘軟件’，即調(diào)控區(qū)是如何改變基因表達的。該研究為我們首次展示了‘軟件’是如何被早期的鉛暴露影響的”。 Hoyo和她的團隊計劃繼續(xù)調(diào)查鉛暴露，基因表達與疾病之間可能的關(guān)聯(lián)。 “我們在這項研究中發(fā)現(xiàn)的失調(diào)基因可塑性極強，特別是在胎兒發(fā)育期和兒童早期。如果我們能夠在正確的發(fā)育階段對它們進行有針對性地治療，就可能增加它們回歸正常的可能性。”(翻譯：方露 審稿：楊倩) |
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