公共衛(wèi)生學(xué)院兒少衛(wèi)生與婦幼保健學(xué)教研室在讀博士楊佳揭示父源性表觀遺傳學(xué)傳代機制介導(dǎo)不良環(huán)境暴露對其后代出生結(jié)局的影響
2021年1月11日我校公共衛(wèi)生學(xué)院兒少衛(wèi)生與婦幼保健學(xué)教研室在讀博士楊佳在期刊《Frontiers in Genetics》（中科院期刊分區(qū)生物2區(qū)，影響因子：4.007）上發(fā)表了題為“Methylation of Imprinted Genes in Sperm DNA Correlated to Urinary Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Exposure Levels in Reproductive-Aged Men and the Birth Outcomes of the Offspring”的研究論文,，首次顯示：父親環(huán)境非職業(yè)PAHs暴露與其生殖細胞印記基因甲基化水平呈正相關(guān)，而與后代出生體重之間存在負相關(guān),，同時其生殖細胞的印記基因甲基化水平與子代出生體重之間呈負相關(guān),。這些研究結(jié)果支持父源性環(huán)境非職業(yè)暴露對胎兒的生長有影響,，其機制可能是通過父源性生殖細胞表觀遺傳學(xué)修飾改變所介導(dǎo)的，從而可為不良妊娠結(jié)局的遺傳學(xué)病因提供理論依據(jù),。
不良妊娠結(jié)局是指正常妊娠以外所有的病理妊娠及分娩期并發(fā)癥,，其增加了孕產(chǎn)婦及圍產(chǎn)兒的發(fā)病和死亡風險，成為影響我國人口生育健康的重大社會問題,。山西省是產(chǎn)煤燃煤大省,，且是我國出生缺陷高發(fā)地區(qū)，所以本次研究內(nèi)容定位于生命早期環(huán)境污染物父源性暴露對表觀遺傳修飾的改變,，且對子代胚胎發(fā)育及不良妊娠結(jié)局的影響,。研究結(jié)果提示父系生殖細胞印記基因甲基化區(qū)對環(huán)境致畸物極其敏感，這些特征使得印記基因可能成為環(huán)境有害因素導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局的重要的表觀遺傳學(xué)標志物,。
為了進一步了解印記基因的表達異常是否可以誘導(dǎo)不良出生結(jié)局的發(fā)生,，通過建立動物模型結(jié)合人群追蹤隨訪展開研究。首先通過對F0代父系小鼠BaP染毒建模后,，觀察F0代及F1-2代精子印記基因甲基化水平改變,，結(jié)果表明，F0代雄性小鼠暴露于BaP的2.5 mg/kg劑量會導(dǎo)致選定的6個印記基因中的4個甲基化模式發(fā)生顯著變化,，且這些變化在未暴露的F1和F2代雄性后代精子DNA中也持續(xù)存在,，此結(jié)果通過表觀遺傳多基因效應(yīng)和潛在的表觀遺傳代際傳遞支持父系介導(dǎo)機制，其相應(yīng)的研究結(jié)果發(fā)表于《Chemosphere》（影響因子：5.778）,，見下圖,。其次在本次人群研究中，選擇正常育齡男性作為研究對象,，隨訪其配偶新生兒出生情況,，探究父本自然暴露于環(huán)境多環(huán)芳烴對新生兒出生結(jié)局的影響并探討其潛在的表觀遺傳機制,，結(jié)果表明，父源性環(huán)境非職業(yè)PAHs暴露與新生兒出生結(jié)局發(fā)育指標相關(guān),，尤其是出生體重,。
BaP誘導(dǎo)未暴露后代印記基因DMR區(qū)甲基化水平改變。亞硫酸鹽焦磷酸測序測定未暴露的F1-2后代精子DNA印記基因H19,、Peg1和Igf2以及印記基因Meg3,、Peg3和Snrpn的甲基化水平。顯示的數(shù)據(jù)是來自BaP2.5和對照組的各7只實驗動物獨立CpG位點的甲基化水平,。比較對照組小鼠,，橫線代表均數(shù)。*,，q<0.05（FDR,，通過多重測試糾正）
楊佳博士所在強梅教授研究團隊長期致力于生命早期父源性暴露對早期胚胎發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控機制探索，對父系生殖細胞表觀遺傳學(xué)標志物是否可作為不良出生結(jié)局的無創(chuàng)性篩查遺傳物質(zhì)具有重要的學(xué)術(shù)意義,。
