付铭，白岩森，郭欢

华中科技大学同济医学院公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系，湖北 武汉 430030

环境污染对人类健康产生了极为深刻的影响，据世界卫生组织统计，仅2012年全球约有1 260 万人的死亡归因于空气、水和土壤污染以及气候异常变化等环境因素，占全球死亡总数的23%［1］。研究表明，环境暴露可通过表观遗传机制影响人体健康［2］，其中DNA 甲基化的主要形式5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC）作为表观遗传修饰的重要指标，能够响应多种环境因素的改变，在预测环境污染所致的疾病进程中具有现实意义［3］。5mC 的氧化产物5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine，5hmC）不仅是DNA 主动去甲基化的中间产物，也是一种稳定的表观遗传标记［4］。正常的5hmC 水平对维持细胞稳态和个体生长发育十分关键，现已在恶性肿瘤、神经系统疾病、心血管系统疾病等多种重大慢性疾病中发现了基因组5hmC 水平的异常变化。研究提示环境因素可能通过影响基因组5hmC 的模式参与调控疾病的发生发展，并且5hmC 在指示某些外界环境因素暴露导致的健康效应变化方面可能比5mC 更加敏感［5］。因此，本文以5hmC 为中心，整合目前环境因素引起5hmC 改变的证据，总结5hmC 与部分重大慢性病关联的研究现状，提出尚存在的科学问题，展望研究方向，以期为环境分子流行病学研究提供新思路。

1 5hmC背景简述

1.1 5hmC的生成与DNA主动去甲基化

5hmC 是5mC 在TET（ten-eleven translocation）蛋白的氧化作用下生成的［6］。TET 蛋白是一类α-酮戊二酸（α-ketoglutarate，α-KG）和Fe2+依赖的双加氧酶，有TET1、TET2 和TET3 三个成员［7］。TET 将5mC 氧化为5hmC 后，还可进一步作用于5hmC 将其连续氧化成5-醛基胞嘧啶（5-formylcytosine，5fC）和5-羧基胞嘧啶（5-carboxylcytosine，5caC）［8］。……