#DNA甲基化

近日，郑州大学公共卫生学院王重建教授团队联合蒙纳士大学Gongbo Chen团队于Journal of Hazardous Materials杂志（IF：12.2，中科院1区top）发表了新研究成果“The associations between exposure to ambient air pollution and coagulation markers and the potential effects of DNA methylation”，揭示了凝血相关基因甲基化修饰与空气污染暴露间的关联。

 技术服务及优势 

昊为泰生物为本项目提供了目的基因甲基化测序（Methyltarget^®）技术服务，MethylTarget^®主要适用于全基因组范围甲基化测序或芯片筛选后的目的基因甲基化验证，适合大样本量的多个目的基因甲基化同时检测。

该技术具有极高的性价比和准确性，可以实现以极高测序深度、单碱基分辨率检测甲基化位点和区域。MethylTarget^®已经在不同研究领域发表SCI文章150+，多篇文章发表在中科院1区期刊上（见文末）。

 研究背景及设计 

先前的研究已经说明了凝血生物标志物在空气污染与心血管疾病（CVD）之间的联系中的关键作用。然而，结论仍然不一致，而且在中国农村地区进行的研究有限。因此，团队在中国河南省农村地区进行了一项小组研究。考虑到动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）风险的潜在影响改变，104名参与者入组，包括两个匹配组：高ASCVD风险组52名，低ASCVD风险组52名。对所有参与者的CpG位点的DNA甲基化和凝血指数进行了检测。终揭示了CpG位点甲基化降低与暴露于空气污染有关。然而，DNA甲基化并未介导环境空气污染与凝血之间的关联。

 主要研究成果 

所有参与者的基本特征见表1。所有参与者的平均年龄（SD）为66.12±4.69岁。大多数特征在两组之间均匀分布。多数为男性，受教育程度低，无心血管疾病家族史。老年人患ASCVD的风险往往高于年轻人。

参与者的凝血指标总结见表2。第一次访问、第二次访问和整个研究期间的平均纤维蛋白原水平分别为2.84、2.51和2.63g/L。同期PAI- 1水平分别为1.16、2.02和1.71g/L。

图1显示了血液采样前5天内与环境空气污染物每增加SD相关的凝血生物标志物的估计变化和95%CI。在FDR校正p < 0.05的校正后模型中，PM_2.5（11.91μg/m³）和PM10（13.65μg/m³）的平均浓度每增加SD，纤维蛋白原水平分别增加7.70%和8.50%。PM₁₀和PM_2.5与纤维蛋白原水平升高相关，而NO₂与纤维蛋白原水平呈负相关。在抽血前的5天内，SO₂每增加一个SD (6.95μg/m³)，PAI-1水平就增加40.25%。随着SO₂和O₃浓度每增加1 SD (9.52μg/m³)， PT分别显著降低-8.95%和-4.53%。INR的降低与SO₂暴露的增加有关，D-dimer水平随着NO₂暴露的增加而增加。

图1与空气污染物的每个标准偏差增加相关的凝血指数变化百分比

根据图2所示WQS模型的结果，纤维蛋白原的WQS指数的总体估计为7.99%，PAI-1的WQS指数为55.71%。与单一污染物混合效应模型一致，PM_2.5是纤维蛋白原水平升高的显著污染物，而SO₂在增加PAI-1水平中起关键作用。

图2 根据相对于结果的正方向WQS回归模型估计分配给每个暴露的权重

此外，团队还研究了环境空气污染物与编码纤维蛋白原和PAI-1基因的CpG位点之间的关系。PM_2.5暴露与7个CpG位点的甲基化降低有关，包括一个与FGB基因相关的位点（chr4: 154569210），它编码纤维蛋白原的Bβ多肽链，以及6个与SEPRINE1注释的CpG位点（chr7:101127195），它编码PAI-1（图3）。例如，在FGB外显子chr4:154569210处观察到低甲基化，作为同义词SNV，-1.17的百分比变化与PM_2.5暴露相关。

图3 DNA甲基化水平的变化与空气污染物的每个标准偏差增加有关

图4中的中介分析估计，CpG位点甲基化降低介导的总效应百分比从-0.39%到15.52%不等，尽管这些效应没有统计学意义。例如，chr4:154569210的低甲基化似乎介导了PM₁₀和PM_2.5暴露与纤维蛋白原水平之间的关联，其中介效应分别为15.01%和15.52%。

图4 与选定空气污染物显著相关的CpG甲基化水平中介分析

 总结 

当前的研究表明，暴露于环境空气污染与更高水平的凝血生物标志物有关。虽然基因特异性DNA甲基化可能有助于这种关联，但中介效应没有统计学意义。政府官员和决策者应优先努力减少空气污染对凝血的影响，将其作为控制血管疾病的主要策略，特别是在农村人口中。需要进一步研究空气污染与凝血之间的因果关系，并探索DNA甲基化的潜在影响。

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