來源：生物谷原創(chuàng) 2023-01-16 10:31
來自赫爾辛基大學等機構(gòu)的科學家們首次分析了產(chǎn)前酒精暴露對于胎盤的基因功能和表觀基因組的全基因組影響效應，表觀基因組是能調(diào)節(jié)基因表達的DNA鏈上的分子層，DNA的甲基化是這項研究的重點，同時其也是廣為人
孕早期的酒精暴露或會改變胚胎發(fā)育過程被嚴格調(diào)控的基因功能，從而誘發(fā)機體的發(fā)育障礙，尤其是神經(jīng)發(fā)育障礙；通過研究酒精暴露的人類胎盤和培養(yǎng)的人類胚胎干細胞，就能獲得關(guān)于早期酒精暴露所產(chǎn)生影響效應的新信息。近日，一篇發(fā)表在國際雜志BMC Medicine上題為“Chromatin modifier developmental pluripotency associated factor 4 (DPPA4) is a candidate gene for alcohol-induced developmental disorders”的研究報告中，來自赫爾辛基大學等機構(gòu)的科學家們首次分析了產(chǎn)前酒精暴露對于胎盤的基因功能和表觀基因組的全基因組影響效應，表觀基因組是能調(diào)節(jié)基因表達的DNA鏈上的分子層，DNA的甲基化是這項研究的重點，同時其也是廣為人知的表觀遺傳調(diào)節(jié)子。
這項研究中，研究人員通過合作招募了80名暴露于酒精的新生兒以及100名對照組新生兒進行研究，當研究人員將產(chǎn)前暴露于酒精的新生兒的胎盤表觀基因組與對照進行對比時，他們觀察到暴露于酒精的新生兒胎盤中DNA甲基化的水平明顯降低了。為了研究酒精暴露所產(chǎn)生的早期影響，研究人員選擇了最多在妊娠第七周就飲酒的母親所生育的新生兒的胎盤組織進行單獨分析，刺猬，為了深入闡明酒精暴露對于首個人類細胞的影響，研究人員還在培養(yǎng)的過程中將人類胚胎干細胞暴露于酒精中。
Pauliina Auvinen博士說道，我們在胎盤和培養(yǎng)中的人類胚胎干細胞中觀察到了類似的酒精相關(guān)的DNA甲基化水平的改變；這或許就表明，所觀察到的改變或與酒精的暴露直接相關(guān)，而不是與運氣母源性的吸煙或其它環(huán)境因素有關(guān)，在任何的人類研究中，這類混雜的影響效應或許都是很難排除的。盡管在孕早期暴露于酒精中的新生兒在出生體重或身高方面與對照組并沒有區(qū)別，但其頭部尺寸會明顯減少，據(jù)研究者介紹，這或許就表明，早期產(chǎn)前酒精暴露或許會對大腦發(fā)育產(chǎn)生負面效應，此外也會伴隨觀察到的表觀遺傳學改變，這就強調(diào)了早期宮內(nèi)環(huán)境對胎兒發(fā)育的重要性。
早期的產(chǎn)前酒精暴露或會影響參與胚胎發(fā)育過程的基因表達。
圖片來源：BMC Medicine (2022). DOI:10.1186/s12916-022-02699-1
根據(jù)目前的研究，研究者發(fā)現(xiàn)，在胎盤和胚胎干細胞中與酒精相關(guān)的DNA甲基化改變尤其與機體神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育之間存在一定關(guān)聯(lián)；研究者Nina Kaminen-Ahola指出，酒精會在胎盤和向神經(jīng)細胞譜系分化的胚胎干細胞中誘導DPPA4基因發(fā)生類似的改變，該基因僅會在胚胎發(fā)育的最初階段進行表達，其所產(chǎn)生的蛋白會促進細胞的分化，因此，該基因或許就是胚胎發(fā)育的一個非常必要的基因。此外，酒精暴露還與FOXP2基因的DNA甲基化改變有關(guān)，在胚胎發(fā)育過程中，F(xiàn)OXP2基因?qū)τ诖竽X中語言區(qū)域的發(fā)育非常重要。
研究者表示，這些基因都會影響大規(guī)模的基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡和發(fā)育，其功能的改變或許會干擾嚴格調(diào)控的胚胎發(fā)育，并由此引發(fā)多種多樣的發(fā)育缺陷，由于這些改變會在早期發(fā)育階段發(fā)生，因此其或許能作為細胞的表觀遺傳學記憶而被保留下來，并能沿著細胞分裂過程潛在的傳遞到不同的細胞和組織類型中。這些普遍的改變（即產(chǎn)前酒精暴露的表觀遺傳學印記）或許能作為未來的生物標志物，從而促進對受影響兒童的早期診斷以及個體化治療的支持。產(chǎn)前酒精暴露會誘發(fā)多種類型的出生缺陷，其被稱之為胎兒酒精譜系障礙(FASD,Fetal Alcohol Spectrum Disorders)；酒精是導致神經(jīng)發(fā)育障礙的主要原因，而診斷由產(chǎn)前酒精暴露所引起的機體缺陷非常困難，而且受影響兒童的真實數(shù)量往往也并不清楚。
綜上，本文研究結(jié)果揭示了早期酒精暴露對于人類胚胎和胚胎外細胞的影響效應，同時還發(fā)現(xiàn)了酒精所誘導的機體發(fā)育障礙的候選基因，并揭示了產(chǎn)前酒精暴露的潛在生物標志物。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
P. Auvinen,J. Vehvil?inen,H. Marjonen,et al. Chromatin modifier developmental pluripotency associated factor 4 (DPPA4) is a candidate gene for alcohol-induced developmental disorders, BMC Medicine (2022). DOI:10.1186/s12916-022-02699-1
