在过去的几十年里,被诊断患有哮喘和过敏症的儿童人数大幅上升,究竟是什么原因推动了这一增长,目前尚无定论。环境和生活方式的迅速变化可能是罪魁祸首,但这两种疾病的病因仍有许多有待了解的地方。为了加深我们的理解,科学家们一直在研究表观遗传学的作用,以确定哪些生物机制在这些条件下发挥作用。
虽然哮喘和过敏症在任何年龄都可能发生,但它们往往是从儿童时期开始的。人们相信,有些婴儿出生时就具有某些敏感性,而且他们成长的环境可能会影响过敏性疾病的发生和发展。有些情况下,孩子在出生时就会对某类物质具有敏感性,但随着年龄的增长又会发展出其他类型。这种情况通常被称为“过敏性历程 (allergic march)”,通常与婴儿期的特应性皮炎 (湿疹) 和食物过敏有关,之后随着儿童年龄的增长,还会出现过敏性鼻炎 (花粉热) 和哮喘。
多年来,医生和研究人员一直在对“过敏性历程”进行研究,从患者过敏的开始到病情的持续发展,近年来有几项研究试图找到阻止“过敏性历程”的方法。新的研究试图通过评估DNA甲基化年龄 (DNAmAge) 与儿童哮喘和过敏症之间的关系来改善这一点。这是一项在Brigham and Women’s Hospital 进行的具有开创性的妇女和儿童纵向队列研究,最近发表在《Allergy & Clinical Immunology》杂志上。
该研究的Dawn DeNeo博士说:“我们知道过敏和哮喘的发病率在过去十年里一直在增加,病人的基因组并没有改变,但是环境与我们基因组相互作用的一些方式可能已经改变了。我们想通过检测表观基因组来探索这些机制是否可以被捕获或测量。如果是这样的话,我们可能有办法更好地了解哮喘和过敏症的早期易感性,以及什么样的接触可能会影响疾病的出现”。
在以前的文章中,我们已经讨论了表观遗传学是如何帮助解释过敏性疾病的起因,以及污染和其他环境因素如何在出生前就触发一个人对这些疾病的易感性。已经发现异常的DNA甲基化水平往往与过敏倾向相关,这就是为什么研究这种机制最终会找到克服或至少减轻哮喘和过敏症状的方法。
在目前的研究中,研究人员检查了在不同时间段(出生,幼儿期和儿童中期)大量儿童群体的DNA血液样本,然后记录DNA甲基化水平并使用Horvath方法计算DNAmAge。甲基化表示DNA的化学变化,可以激活或抑制基因表达而不改变基础遗传密码。DNA甲基化随着时间的推移自然发生变化,并已被用于确定表观遗传年龄 (DNAmAge)。在某些个体中,表观遗传年龄加快,这种现象被标记为DNA甲基化年龄或DNA(DNAmAge)。之前的研究已经使用DNAmAge来研究成人疾病,如帕金森氏症和肺癌,但它尚未被用于分析儿童过敏或哮喘。该研究首次确定DNAmAge和年龄加速是否与过敏表型相关。
总体结果表明,儿童中期,晚期的DNAmAge与高水平的IgE相关,IgE是过敏个体血液中发现的抗体。 同时,环境和食物过敏以及哮喘的风险均有增加。DeMeo和她的团队认为,这种高水平的表观遗传年龄源于儿童时期的暴露,因为在儿童中期就可以看到这种关联。她说,“在这个时间段内发生的环境暴露和DNA变化可能在出生时似乎并不明显。如果我们能将未来的研究目标放在早期暴露(如营养)上,我们就可以利用表观遗传年龄来寻找我们可以做出哪些改变从而改变哮喘和过敏的发展轨迹。”
该研究还指出,DNAmAge与过敏/哮喘之间的关系是相关的。但如果表观遗传改变是过敏性疾病的原因,那么这里找到的数据还无法得出确切结论。同样应该指出,用于估计表观遗传年龄的计算并未针对青少年进行优化,而是针对成年人进行优化。需要有更多的研究来完善研究人员的分析。 他们的目标是使用专为儿童设计的改良生化测试或表观遗传年龄来研究类似的队列。
Source: Peng C et. al. (February 2019). Epigenetic age acceleration is associated with allergy and asthma in children in Project Viva. J Allergy Clin Immunol.
Reference: Brigham and Women’s Hospital. “Study Links Epigenetic Age with Childhood Allergy, Asthma: Ticking of DNA methylation clocks tied to higher odds of asthma and atopy in children,” Brigham and Women’s Hospital Press Release. April 2019.
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