美國(guó)的研究人員發(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)ιL(zhǎng)調(diào)節(jié)和大腦發(fā)育至關(guān)重要。研究論文發(fā)表在Environ Health Perspect上。

    這些改變或可持續(xù)到成年期，并對(duì)男性有較嚴(yán)重的影響。他們的研究為早期鉛暴露對(duì)DNA的長(zhǎng)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(tuán)隊(duì)和辛辛那提大學(xué)的 Dietrich ，杜克大學(xué)的 Li以及北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的Skaar一起，分析了105名來(lái)自辛辛那提鉛研究參與者的數(shù)據(jù)，該研究測(cè)定了兒童從出生到6歲半的血鉛含量。他們對(duì)現(xiàn)已成年的參與者進(jìn)行隨訪并采集血樣，用以測(cè)序分析DNA甲基化 --- 數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度為36年。

    “雖然我們是首次有證據(jù)證明人類(lèi)早期鉛暴露和三個(gè)印跡基因調(diào)控區(qū)域異常甲基化之間的關(guān)聯(lián)，”Hoyo說(shuō)， “但從公共衛(wèi)生的角度來(lái)看，結(jié)果是非常令人興奮的，因?yàn)槲覀兛梢栽O(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(biāo)志物。”

    該團(tuán)隊(duì)花了數(shù)年的時(shí)間準(zhǔn)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(gè)。在此研究中，研究人員觀察了這22個(gè)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(dá)，基本上確定了一個(gè)基因是開(kāi)啟還是關(guān)閉）。當(dāng)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(shí)更高。

    該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)如果從出生到6歲半有過(guò)鉛暴露，成年后三個(gè)印記基因的表達(dá)會(huì)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(duì)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(méi)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(duì)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(kāi)始的12個(gè)月。

    “基因就像計(jì)算機(jī)一樣，有硬件和軟件，”Jirtle說(shuō)， “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(dá)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(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)調(diào)查鉛暴露，基因表達(dá)與疾病之間可能的關(guān)聯(lián)。 “我們?cè)谶@項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的失調(diào)基因可塑性極強(qiáng)，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(duì)它們進(jìn)行有針對(duì)性地治療，就可能增加它們回歸正常的可能性。”