生活环境决定了我们对疾病的易感性,垃圾食品会“引爆”负面作用
中国生物技术网 · 2020/06/18
在生命早期,生活环境对发育器官有着深远的影响。

本文转载自“中国生物技术网”。


6月16日,北京市的应急响应级别已由三级调至二级。因此,从幼儿园到大学生,以及许多在职员工又要过上一段宅在家里的日子了。在此期间,除了注意做好个人防护外,一定要注意环境与饮食健康。都宅在家了,就别吃垃圾食品了。

近日,发表在《Nature Communications》上的一项研究表明,在生命早期,生活环境对发育器官有着深远的影响,它将影响新陈代谢功能,并决定了整个生命过程中的疾病易感性,甚至还会产生跨代影响


表观基因组有时被称为基因组的“软件”或“操作系统”,主要指染色体DNA和蛋白质的化学修饰,可调节所有基因的活性。

在生命早期,表观基因组随着我们的正常发育而发生变化。在这一过程中,暴露于内分泌干扰化学物质(EDC,也称为环境激素)会导致“软件”的广泛重新编程。EDC是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质。根据器官的不同,从子宫发育到童年和青春期的任何时候,重编程的脆弱性窗口可能随时发生,这取决于正常发育持续的时间。

研究通讯作者、贝勒医学院精准环境健康中心主任Cheryl Walker教授说:“在这项研究中,我们发现在肝脏发育的过程中,即使短暂暴露于内分泌干扰化学物质中,也会加速肝脏表观基因组老化。”

该研究表明,早期暴露于EDC会导致成年期代谢功能障碍,并在发育中的肝脏中重新编程组蛋白标记,以加速获得成年后的表观基因组特征。

这种表观遗传重编程在初次暴露后很长一段时间内仍然存在,但许多重编程的基因在转录上保持沉默,它们对新陈代谢的影响直到成年以后暴露于西方饮食中才显现出来。饮食依赖性代谢紊乱主要由早期生长反应1(EGR1)转录组的重编程和代谢产物在胆固醇、脂质和单碳代谢途径中的产生所驱动。

在一个健康的肝脏中,表观基因组会经历一个正常的衰老过程。但在暴露于EDC的大鼠模型中,研究人员发现这一过程加快了。它使一只6天大的大鼠具有与成年大鼠相同的表观基因组。


图片来源:Nature Communications

Walker教授说:“这种变化对代谢功能的影响并不是立竿见日的,相反,它就像一颗定时炸弹,只有当我们把动物改为高脂肪、高糖和高胆固醇的西方饮食时才会被引爆。

该研究发现,早期暴露于EDC和晚期暴露于西式饮食的大鼠比那些暴露于相同EDC但保持健康饮食的大鼠更容易发生代谢功能障碍。那些保持健康饮食的大鼠,尽管其表观基因组已被重新编程,但在控制新陈代谢的基因表达或血清中脂质积累方面没有出现与高脂、高糖和高胆固醇饮食的大鼠相同的变化。


图片来源:Nature Communications

Walker教授说:“这项研究向我们展示了环境暴露是如何影响我们的健康和对疾病的易感性的,无论是在人生的早期还是晚期阶段。这也向我们表明,一些早年经历环境暴露的成年人,可能比其他人更容易受到高脂肪饮食的不利影响。

参考资料:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15847-z.

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  • 2016/01/24
    中国科学院正式启动重点部署项目“中国人群精准医学研究计划”。其中的“表观基因组”并不为人所熟识,但是其重要程度却不亚于全基因组的研究,是精准医学不可或缺的一部分。
  • 2016/01/11
    与去年发表在《自然》(Nature)杂志上的两篇研究论文一起,在线发表于本周Nature杂志上的一篇论文提供了有关表观基因组靶向药物BET抑制剂潜力的一些新见解,并描述了肿瘤对这些药物产生耐药的一些机制。
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