中文字幕在线中字日韩_成人激情站_a√在线观看_狠狠操综合_精品国产一二三_久久五月精品中文字幕

English | 中文版 | 手機(jī)版 企業(yè)登錄 | 個(gè)人登錄 | 郵件訂閱
當(dāng)前位置 > 首頁(yè) > 技術(shù)文章 > EWAS技術(shù)揭示吸煙對(duì)DNA甲基化的深遠(yuǎn)影響助力精準(zhǔn)健康評(píng)估

EWAS技術(shù)揭示吸煙對(duì)DNA甲基化的深遠(yuǎn)影響助力精準(zhǔn)健康評(píng)估

瀏覽次數(shù):252 發(fā)布日期:2025-5-16  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
吸煙是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致可預(yù)防死亡和疾病的主要原因之一,每年約有800萬(wàn)人因此喪生。吸煙與50多種疾病相關(guān),包括心血管疾病、肺癌和癡呆等。傳統(tǒng)的吸煙評(píng)估方法主要依賴于自我報(bào)告的問(wèn)卷數(shù)據(jù),如吸煙包年(smoking pack years )或當(dāng)前吸煙狀態(tài),但這些方法容易受到回憶偏差的影響,且無(wú)法區(qū)分被動(dòng)吸煙暴露。此外,常用的尼古丁生物標(biāo)志物(如可替寧)半衰期較短(15-20小時(shí)),無(wú)法提供長(zhǎng)期的吸煙暴露信息。因此,開(kāi)發(fā)一種更客觀、長(zhǎng)期的吸煙生物標(biāo)志物具有重要意義。近年來(lái),血液中的DNA甲基化模式被證明是吸煙的潛在長(zhǎng)期生物標(biāo)志物,因?yàn)槠洳粌H反映吸煙狀態(tài),還與累積煙草暴露量和戒煙時(shí)間相關(guān)。
 
近日,英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)遺傳學(xué)與癌癥研究所Riccardo E. Marioni團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)合血液和大腦樣本的表觀基因組關(guān)聯(lián)分析(Epigenome-Wide Association Study,EWAS),深入研究吸煙對(duì)DNA甲基化(DNAm)的影響,并開(kāi)發(fā)一種新的表觀遺傳標(biāo)記(mCigarette),用于更準(zhǔn)確地評(píng)估吸煙行為及其健康影響。研究利用了多個(gè)英國(guó)隊(duì)列的數(shù)據(jù),包括Generation Scotland(GS)、Lothian Birth Cohort 1936(LBC1936)和Avon Longitudinal Study of Parents and Children(ALSPAC),通過(guò)多種技術(shù)手段(如Illumina EPIC 850K芯片、TWIST人類甲基化面板和Oxford Nanopore測(cè)序)分析了吸煙與DNA甲基化之間的關(guān)聯(lián)。相關(guān)研究成果以《A blood- and brain-based EWAS of smoking》為題發(fā)表于Nature子刊《Nature Communications》(自然通訊)期刊。

 

標(biāo)題:A blood- and brain-based EWAS of smoking(基于血液和大腦的吸煙表觀基因組關(guān)聯(lián)研究)
發(fā)表時(shí)間:2025年4月4日
發(fā)表期刊:Nature Communications
影響因子: IF14.7/Q1
技術(shù)平臺(tái):EWAS等

DNA甲基化提供了一種客觀評(píng)估吸煙影響的方法。本研究對(duì)吸煙包年進(jìn)行了貝葉斯(Bayesian)表觀基因組關(guān)聯(lián)研究(EWAS)(n=17865,850K芯片),并通過(guò)對(duì)來(lái)自蘇格蘭世代研究(Generation Scotland)的吸煙者和非吸煙者的全基因組數(shù)據(jù)(n = 46,通過(guò)TWIST和Oxford Nanopore測(cè)序技術(shù)檢測(cè)到約4M~21M位點(diǎn))進(jìn)行擴(kuò)展分析。研究開(kāi)發(fā)了一種名為mCigarette的吸煙表觀遺傳生物標(biāo)志物,并在兩個(gè)英國(guó)隊(duì)列中對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。在大腦和血液樣本中進(jìn)行的EWAS結(jié)果(大腦n=14,血液n=882,450K芯片)揭示多個(gè)可以區(qū)分吸煙狀態(tài)的位點(diǎn),且這些位點(diǎn)在不同組織之間并不重疊。此外,研究人員還進(jìn)行了表觀遺傳吸煙的全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS),鑒定出多個(gè)與吸煙相關(guān)的位點(diǎn)。總體而言,通過(guò)整合多個(gè)組織和隊(duì)列的DNA甲基化數(shù)據(jù),可以提高吸煙相關(guān)生物標(biāo)志物的準(zhǔn)確性,并增強(qiáng)對(duì)吸煙影響的理解。

研究方法
使用三個(gè)英國(guó)隊(duì)列數(shù)據(jù):
Generation Scotland (GS):17865名志愿者的吸煙包年數(shù)據(jù)和Illumina 850K芯片的DNA甲基化數(shù)據(jù)。
Lothian Birth Cohort 1936 (LBC1936):882名參與者的血液DNA甲基化數(shù)據(jù)(850K芯片)和14名參與者的五個(gè)腦區(qū)(海馬、背外側(cè)前額葉皮層、初級(jí)視覺(jué)皮層、前扣帶皮層和腹側(cè)/外側(cè)顳下皮層)的DNA甲基化數(shù)據(jù)。
Avon Longitudinal Study of Parents and Children (ALSPAC):多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的DNA甲基化數(shù)據(jù),用于驗(yàn)證mCigarette標(biāo)記的性能。

研究方法
EWAS分析:使用貝葉斯方法對(duì)GS隊(duì)列中的17865名個(gè)體進(jìn)行吸煙包年與DNA甲基化位點(diǎn)的EWAS分析。
高分辨率EWAS分析:對(duì)46名吸煙者和非吸煙者(來(lái)自GS隊(duì)列)進(jìn)行高分辨率的DNA甲基化分析,使用TWIST人類甲基化面板(約4M CpG位點(diǎn))和Oxford Nanopore Technologies(ONT)測(cè)序(約21M CpG位點(diǎn))。
mCigarette生物標(biāo)志物開(kāi)發(fā):基于GS隊(duì)列的甲基化芯片數(shù)據(jù),通過(guò)彈性網(wǎng)絡(luò)回歸開(kāi)發(fā)mCigarette生物標(biāo)志物,并在LBC1936和ALSPAC隊(duì)列中驗(yàn)證其性能。
組織特異性分析:在LBC1936隊(duì)列的五個(gè)腦區(qū)中分析吸煙與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)。
GWAS分析:對(duì)GS隊(duì)列中的17105名個(gè)體進(jìn)行自我報(bào)告吸煙和表觀遺傳吸煙(基于GrimAge DNAm包年)的全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)。
 
結(jié)果圖形
(1)吸煙的EWAS分析
在GS隊(duì)列的17865名個(gè)體中,研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化可以解釋50.0%的吸煙包年表型變異。42個(gè)獨(dú)立的CpG位點(diǎn)與吸煙顯著相關(guān),其中26個(gè)位點(diǎn)的關(guān)聯(lián)概率>95%。這些位點(diǎn)中,33個(gè)在之前的EWAS目錄中被報(bào)告過(guò),而9個(gè)未被報(bào)告的位點(diǎn)可能與神經(jīng)發(fā)育和成癮相關(guān)。

 

圖1:項(xiàng)目概述

 
本研究使用三個(gè)英國(guó)隊(duì)列的數(shù)據(jù): GS隊(duì)列、LBC1936隊(duì)列、ALSPAC隊(duì)列。所有三個(gè)隊(duì)列均提供基于血液的DNA甲基化(DNAm)數(shù)據(jù),而LBC1936還包含14名個(gè)體的五個(gè)腦區(qū)死后腦組織的DNAm水平信息。在GS中進(jìn)行吸煙的貝葉斯表觀基因組關(guān)聯(lián)研究(EWAS)(850K芯片)。GS的23對(duì)年齡和性別匹配的吸煙者和非吸煙者,采用高分辨率甲基化測(cè)量方法(TWIST分析4M位點(diǎn);ONT測(cè)序21M位點(diǎn)),隨后進(jìn)行EWAS分析。在GS中開(kāi)發(fā)了一種吸煙的表觀遺傳生物標(biāo)志物mCigarette,并在LBC1936中將其作為自我報(bào)告吸煙的預(yù)測(cè)因子進(jìn)行測(cè)試。mCigarette與自我報(bào)告吸煙的關(guān)聯(lián)在ALSPAC中的多個(gè)年齡組中得到復(fù)制。接下來(lái)使用LBC1936的芯片DNAm數(shù)據(jù),對(duì)14名個(gè)體的五個(gè)腦區(qū)進(jìn)行吸煙的EWAS分析。最后,在GS中進(jìn)行了全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS),以比較自我報(bào)告吸煙和表觀遺傳吸煙(GrimAge DNAm包年評(píng)分)的遺傳信號(hào)。
 
(2)吸煙的高分辨率 EWAS分析
在46名個(gè)體中,使用TWIST和ONT測(cè)序技術(shù)的高分辨率EWAS分析揭示了更多與吸煙相關(guān)的CpG位點(diǎn)。TWIST分析揭示了33個(gè)顯著位點(diǎn),其中2個(gè)位點(diǎn)在之前的EWAS目錄中被報(bào)告過(guò)。ONT測(cè)序分析在相同閾值下揭示了9個(gè)顯著位點(diǎn),其中1個(gè)位點(diǎn)在之前的EWAS目錄中被報(bào)告過(guò)。這些位點(diǎn)與多種基因相關(guān),涉及癌癥和神經(jīng)發(fā)育障礙。

 
圖2:GS隊(duì)列研究中現(xiàn)吸煙者與從未吸煙者的EWAS分析(n=23對(duì))。
 
本研究使用三種DNA甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:850K芯片、TWIST(4M CpG位點(diǎn),靶向短讀長(zhǎng)測(cè)序)和ONT測(cè)序(2100萬(wàn)個(gè)CpG位點(diǎn),長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序)。圖中的X軸表示1-22號(hào)染色體,Y軸表示-log10(P值)。圖中頂部的水平線標(biāo)記了全基因組顯著關(guān)聯(lián),底部的水平線表示提示性顯著性閾值。虛線突出顯示了與吸煙狀態(tài)相關(guān)位點(diǎn)。
 
(3)吸煙相關(guān)的DNAm生物標(biāo)志物:mCigarette
研究開(kāi)發(fā)了mCigarette生物標(biāo)志物,通過(guò)彈性網(wǎng)絡(luò)回歸從17865名GS個(gè)體中篩選出1255個(gè)CpG位點(diǎn)。在LBC1936隊(duì)列中,mCigarette能夠非常好地區(qū)分當(dāng)前吸煙者、前吸煙者和從未吸煙者(AUC=0.98)。與之前開(kāi)發(fā)的表觀遺傳標(biāo)記相比,mCigarette在預(yù)測(cè)吸煙狀態(tài)方面表現(xiàn)更好。

 
圖3:吸煙表觀遺傳生物標(biāo)志物(mCigarette)的預(yù)測(cè)性能
 
圖中顯示的曲線下面積(AUC)代表模型區(qū)分以下吸煙類別的能力:藍(lán)色表示現(xiàn)吸煙者與從未吸煙者的區(qū)分,橙色表示現(xiàn)吸煙者與前吸煙者的區(qū)分,綠色表示前吸煙者與從未吸煙者的區(qū)分。
 
表1:mCigarette與六種吸煙生物標(biāo)志物的對(duì)比基準(zhǔn)測(cè)試:AHRR(cg05575921)血液DNAm水平的單一位點(diǎn)生物標(biāo)志物、EpiSmokEr、BayesR評(píng)分、由McCartney等人開(kāi)發(fā)的評(píng)分、GrimAge、mCigarette。

(4)組織特異性
在LBC1936隊(duì)列的五個(gè)腦區(qū)中,研究發(fā)現(xiàn)吸煙與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)具有組織特異性。例如,cg05575921(AHRR基因)在血液中是吸煙狀態(tài)的強(qiáng)標(biāo)記,但在海馬區(qū)中無(wú)法區(qū)分吸煙狀態(tài)。而cg26381592(PMS1基因)在海馬區(qū)中與吸煙狀態(tài)強(qiáng)相關(guān),但在血液中無(wú)法區(qū)分吸煙者。

 
圖4:不同自我報(bào)告吸煙類別下的血液和腦組織中CpG甲基化水平。
 
(5)自我報(bào)告和表觀遺傳吸煙的GWAS分析
在GS隊(duì)列的17105名個(gè)體中,自我報(bào)告吸煙包年的GWAS分析發(fā)現(xiàn)了一個(gè)顯著的SNP(rs117836409,位于GDPD1基因),而基于GrimAge DNAm包年的GWAS分析發(fā)現(xiàn)了39個(gè)SNP(位于兩個(gè)基因風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn))。這些位點(diǎn)中,rs1800440(CYP1B1基因)和rs6495309(CHRNA3-CHRNB4基因)與吸煙相關(guān)疾病和尼古丁依賴相關(guān)。這些結(jié)果表明,表觀遺傳吸煙標(biāo)記可能比自我報(bào)告吸煙更能檢測(cè)到顯著的遺傳位點(diǎn)。

 
圖5:各種全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)之間重疊的曼哈頓圖
 
研究的表型包括:GS隊(duì)列的吸煙包年(n=17105)、Erzurumluoglu 等人迄今為止最大的薈萃分析的吸煙包年(n=131892)、基于GrimAge的吸煙包年(n = 17105)的DNA甲基化(DNAm)分析。
 
易小結(jié)
本研究通過(guò)整合多個(gè)組織和隊(duì)列的DNA甲基化數(shù)據(jù)進(jìn)行EWAS分析,顯著提高了對(duì)吸煙與DNA甲基化關(guān)系的理解,并開(kāi)發(fā)了一種新的表觀遺傳標(biāo)記(mCigarette),能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估吸煙行為。研究結(jié)果表明,吸煙對(duì)不同組織的DNA甲基化模式有差異化的影響,這些差異可能與吸煙相關(guān)的疾病機(jī)制有關(guān)。此外,表觀遺傳吸煙標(biāo)記的GWAS分析與自我報(bào)告吸煙的GWAS分析結(jié)果部分重疊,表明表觀遺傳標(biāo)記可能捕捉到更廣泛的生物學(xué)影響。本研究結(jié)果為未來(lái)吸煙相關(guān)疾病的研究和干預(yù)提供了新的工具和視角。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索表觀遺傳標(biāo)記在不同人群中的應(yīng)用,并深入研究吸煙對(duì)健康影響的分子機(jī)制。

EWAS分析在本研究中的重要作用
EWAS分析在本研究中起到了關(guān)鍵作用,通過(guò)全表觀基因組關(guān)聯(lián)研究,研究者能夠系統(tǒng)地鑒定與吸煙相關(guān)的DNA甲基化位點(diǎn)。這些位點(diǎn)不僅揭示了吸煙對(duì)DNA甲基化的長(zhǎng)期影響,還為開(kāi)發(fā)新的表觀遺傳標(biāo)記(如mCigarette)提供了基礎(chǔ)。此外,EWAS分析還揭示了吸煙對(duì)不同組織DNA甲基化的差異化影響,為理解吸煙相關(guān)疾病的分子機(jī)制提供了重要線索。
發(fā)布者:深圳市易基因科技有限公司
聯(lián)系電話:0755-28317900
E-mail:wuhuanhuan@e-gene.cn

用戶名: 密碼: 匿名 快速注冊(cè) 忘記密碼
評(píng)論只代表網(wǎng)友觀點(diǎn),不代表本站觀點(diǎn)。 請(qǐng)輸入驗(yàn)證碼: 8795
Copyright(C) 1998-2025 生物器材網(wǎng) 電話:021-64166852;13621656896 E-mail:info@bio-equip.com
主站蜘蛛池模板: chinesexxxx极品少妇 | 污视频在线免费观看网站 | 中国黄色免费 | 在线一区二区三区精品 | 99久久免费国产 | 69ww免费视频播放 | 小嫩模无套内谢第一次 | 最近高清中文在线国语字幕 | 黄色一级免费观看 | 制服丝袜国产AV无码 | 制服丝袜中文字幕无码自拍 | 黑人无套内谢中国少妇杂交 | 欧美极品在线播放 | 国产精品99久久99久久久动漫 | 亚洲AV无码乱码在线观看四虎 | 国产一区二区精 | free性越南农村videos | 午夜精品免费看 | 硬汉视频官网在线观看 | 伊人成年综合网 | 国产高级白嫩美女援交视频 | 亚洲综合精品国产一区二区 | chinese撒尿voyeur| 国产精品自拍露脸 | 午夜理论片最新午夜理论剧 | 免费a级毛片在线播放 | 少妇娇喘呻吟出水好深一区二区 | redtube日本| 91麻豆精品国产综合久久久 | 美女视频黄免费 | 丁香五月综合久久激情 | 草莓视频做爰视频免费观看 | 性欧美videos | 在线亚洲97SE亚洲综合在线 | 五十六十日本老熟妇乱 | 亚洲中文字幕无码爆乳AV | 亚洲视屏在线观看 | 日韩av毛片| 国产社区精品视频 | 亚洲一区视频免费观看 | 久热久草在线 |