摘要
一项新的研究证实了严重营养不良和DNA修饰之间的紧密联系。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。
一项新的研究证实了严重营养不良和DNA修饰之间的紧密联系。这项研究的结果发表在《Nature Communications》杂志上。
贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的研究人员领导的一个小组在表观遗传水平上发现了两种明显不同的儿童急性营养不良临床表现形式，即水肿性严重急性营养不良(ESAM)和非水肿性SAM (NESAM)之间的显著差异。
研究人员报告说，ESAM的特征是DNA中甲基化学标记的减少和基因活性的复杂变化，包括基因表达的增强和降低，而不是NESAM。一些失去甲基标记的基因与其他营养和代谢紊乱有关，如血糖异常和脂肪肝，在ESAM中也观察到这些情况。这些发现支持在ESAM中添加甲基的考虑。
什么是ESAM和NESAM?
“严重急性儿童营养不良表现为两种不同的临床形式:ESAM和NESAM，”通讯作者Neil Hanchard博士说，他是贝勒美国农业部/农业研究所儿童营养研究中心的分子和人类遗传学助理教授。“ESAM的特征是身体肿胀和多种器官的广泛功能障碍，包括肝脏、血细胞和肠道，以及皮肤和头发的异常。另一方面，NESAM通常表现为体重减轻和消瘦。”
ESAM和NESAM之间的差异仍然没有得到充分的解释，尽管几十年来的研究解决了这个问题。在目前的研究中，汉查德和他的同事通过调查在分子水平上是否存在差异，特别是在DNA甲基化上，来更好地了解这些情况。
连接DNA修饰到ESAM
“研究DNA甲基化的决定部分是由之前研究这些个体生化标记的研究驱动的。特别是一种叫做蛋氨酸的氨基酸的周转。”
以前的研究表明，蛋氨酸在ESAM中的周转比在NESAM中慢。蛋氨酸是1-碳代谢的中心成分，这是一种代谢途径，是DNA甲基化的关键。较低的蛋氨酸周转率提示了DNA甲基化改变的可能性。
“首先，我们对DNA甲基化进行了全基因组分析。当我们发现患有ESAM基因的重症儿童的DNA甲基化水平与NESAM患者明显不同时，其水平总是较低。在分析的基因中，161个基因在ESAM中甲基化水平显著降低，而在NESAM中甲基化水平相同。
有趣的是，一组从童年时期的ESAM营养不良中恢复过来的成年人并没有表现出研究人员在儿童急性病例中观察到的相同的DNA甲基化的减少。这表明较低的DNA甲基化可能与急性ESAM有关。
基因表达研究
了解到DNA甲基化有助于调节基因表达后，Hanchard和他的同事接着调查了ESAM和NESAM之间是否存在基因表达差异。他们发现，ESAM整体甲基化水平的降低导致了复杂的基因表达模式的改变。对一些基因来说，甲基化程度降低会增强它们的表达，而对另一些基因来说，甲基化程度降低会降低它们的表达。
在受甲基化程度降低影响最大的基因中，有一些与血糖调节、脂肪肝和其他代谢问题相关，在ESAM中也比NESAM更常见。
“我们的发现有助于更好地理解可能导致ESAM和NESAM之间差异的分子事件，”Hanchard说。“虽然我们仍然不知道为什么营养不良会导致一些儿童出现ESAM，而它会导致另一些儿童出现NESAM，但我们的发现表明，一旦ESAM发病，其临床症状和体征可能会出现甲基化改变。”也有证据表明，个体遗传变异也会影响DNA甲基化水平。此外，我很高兴看到，通过特定的干预手段改变营养不良的分子结果，有一天可能有助于改变临床结果。”
来源：Medindia
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