发表在《心血管糖尿病》杂志上的一项研究表明,母亲肥胖和妊娠期糖尿病会导致婴儿表观遗传重塑,可能影响代谢和发育途径。
由于肥胖的流行率不断上升,肥胖已成为全球流行的健康状况。体重指数(BMI)等于或超过30的个体被视为肥胖。现在公认的是,肥胖会显着增加心血管疾病、代谢疾病和某些癌症的风险。
肥胖母亲所生的婴儿也有患心血管疾病和代谢疾病的风险。妊娠糖尿病(怀孕期间发生的糖尿病)是婴儿发生心脏代谢疾病的另一个潜在危险因素。
在目前的研究中,科学家们已经确定了患有或不患有妊娠期糖尿病的肥胖母亲所生婴儿的表观遗传,以了解这些风险因素如何影响婴儿在出生后第一个月的健康。
从患有肥胖症和妊娠糖尿病的母亲所生的26名婴儿中分离出全血样本,对其进行全基因组分析,以确定与不良健康结果相关的DNA甲基化变化。
表观遗传的纵向评估在生命的第一年进行,特别是在0、6和12个月。使用Illumina Infinium甲基化EPIC。BeadChip芯片分析了超过770,000个CpG位点。
差异甲基化CpG位点的分析表明,大约54%的位点甲基化程度低,46%在生命的前6个月期间甲基化程度高。然而,从6个月到12个月观察到这种平衡完全消失,83%的位点被低甲基化,只有17%被高甲基化。
出生后前6个月发生的DNA甲基化变化对表观遗传重塑的影响最为显着。这些变化中有很大一部分从6个月持续变化到12个月。在生命的两个时期,这些共同的变化完全保留了它们的变化方向,表明这些变化对于婴儿出生后的最佳发育至关重要。
差异甲基化位点的功能分析确定了6个不同的簇,这些簇具有不同数量和大小的注释基因。
发现来自簇2的超甲基化位点与各种发育过程相关。相比之下,发现来自簇1和5的低甲基化位点与免疫系统激活和成熟途径相关。
母亲肥胖和妊娠糖尿病的影响
为了了解母体状况对婴儿出生后表观遗传变化的影响,选择了一组由肥胖母亲、肥胖和妊娠糖尿病母亲或健康母亲所生的婴儿来分析差异甲基化位点。
研究结果揭示了所有比较组中共有的差异甲基化位点的显着富集。比较组还观察到差异甲基化基因组区域的显着重叠。通过分离低差异和高差异甲基化区域,观察到妊娠糖尿病也会诱导与肥胖无关的DNA甲基化变化。
DNA甲基化变化的横断面分析表明,与母体肥胖相关的高甲基化区域集中在涉及脂肪酸转运和维生素和类固醇代谢(发??育过程)的基因上。相反,低甲基化区域集中在参与线粒体生物能量学的基因中。
总的来说,这些观察结果表明孕期母亲肥胖会改变婴儿出生后的发育。考虑到这两个风险因素(肥胖和糖尿病),在发育相关的甲基化变化与妊娠期糖尿病的母亲肥胖之间观察到强烈的关联。
该研究描述了患有或不患有妊娠糖尿病的肥胖母亲所生婴儿的DNA甲基化情况。此外,该研究确定了在生命的第一年保持的特定DNA甲基化生物标志物。这些位于单个CpG位置和基因组区域的生物标志物可能会区分患有肥胖和妊娠糖尿病的母亲所生的婴儿与健康母亲所生的婴儿。
参考资料:
Juan José Alba-Linares. 2023. Maternal obesity and gestational diabetes reprogram the methylome of offspring beyond birth by inducing epigenetic signatures in metabolic and developmental pathways. Cardiovascular Diabetology. https://cardiab.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12933-023-01774-y
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