DNA甲基化架起危险因素与卒中的桥梁
2023-08-01仇鑫李子孝
仇鑫,李子孝,3,4
脑血管病是全球范围内致残和致死最主要的慢性病之一。全球疾病负担(global burden of disease,GBD)研究结果显示,2019年我国卒中患者已高达2876万,其中新发卒中394万例,卒中死亡病例219万例,是影响我国伤残调整生命年(disability-adjusted life years,DALYs)的首位原因[1]。目前,已发现与卒中相关的危险因素,如高血压、糖尿病、高脂血症等,与环境因素密切相关。因此,进一步探究环境因素相关的分子调控机制可能有助于了解危险因素促进卒中发生和发展的机制,进而寻找潜在的干预靶点。
DNA甲基化是最早被研究的表观遗传调控机制之一,可在不改变基因序列的情况下引起基因表达或表型的变化,是环境因素与遗传因素共同作用的结果。DNA甲基化并不是发生在基因组中的每个胞嘧啶残基上,它的发生是具有差异化的,只发生在胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(cytosine-phosphate-guanine,CpG)二核苷酸岛的区域。这些CpG岛主要存在于基因的启动子区,长度至少为200 bp,其中鸟嘌呤和胞嘧啶的组成频率超过55%,并且CG:GC的总频率比至少为0.6。这些CpG岛DNA发生甲基化后,可以改变调节区的功能状态,但不会改变胞嘧啶的Watson Crick碱基配对。因此,它呈现出经典的表观遗传学标记,并在功能上参与多种形式的稳定表观遗传学抑制[2]。研究表明,DNA甲基化可导致DNA稳定性、染色质结构及蛋白质与DNA相互作用方式发生改变,进而调控基因的表达。在一项全基因组关联研究中,研究人员将人类队列中的DNA序列变化与染色质修饰或DNA甲基化的变化进行了比较,发现遗传变异可在很大程度上解释观察到的组蛋白修饰或DNA甲基化的变化,证实了DNA甲基化与基因之间具有相互调控作用[3]。……
