怀孕期间的DNA变化会持续到儿童时期
甚至在婴儿出生之前,他们的DNA就会通过一个叫做DNA甲基化的过程积累变化,这个过程可能会干扰基因的表达,进而影响他们成长过程中的健康。但直到现在,我们还不清楚这些产前变化会持续多久。在一项新的研究中,梅尔曼公共卫生学院哥伦比亚儿童环境健康中心的研究人员证实,DNA甲基化的迹象会持续到儿童早期,这表明在怀孕期间或之前影响这些变化的因素可能会影响到孩子的整个生命。
这项研究发表在《科学》杂志的网络版上《公共科学图书馆•综合》是第一个观察儿童DNA甲基化变化的研究。
“目前的说法是,DNA甲基化标记在发育早期就已经确定,并且在此后主要持续存在。”然而,在人类中没有数据支持或反驳这一假说。我们开始着手填补这个数据空白,”主要作者Julie Herbstman博士解释道,她是梅尔曼学院环境健康科学的助理教授。
最近的证据表明环境因素比如砷,铅和空气污染表观遗传变化- DNA甲基化和其他改变的总称基因表达而不是来自DNA突变。而健康影响DNA甲基化的微小变化目前还不清楚,但人们担心,在发育的重要时期,环境暴露引起的变化可能会影响一生。一般来说,低水平的全球DNA甲基化与基因组不稳定有关,这可能导致DNA损伤。(全局DNA甲基化的定义是所有遗传物质的甲基化水平的总和,而不是特定于一个或多个基因。)
中心的研究人员分析了两个不同时间点的全球血液DNA甲基化水平。研究人员分析了该中心在曼哈顿北部和南布朗克斯开展的母亲与新生儿研究的279名儿童的脐带血。在这些儿童中,有165名在3岁时采血。
作者发现脐带血甲基化与3岁时的甲基化水平相关,并显著预测其水平。这支持了一种假说,即在生命早期发生的DNA甲基化变化可能会产生持久的影响。
母亲的体重指数影响DNA甲基化水平
研究人员检查了一个特定的因素,看看它是如何影响孩子的DNA甲基化的——母亲在怀孕前的身体质量指数。高体重指数的母亲所生的孩子整体DNA甲基化水平较低,这一相关性在3岁时再次被发现。
这项新研究提供了进一步的证据,证明怀孕前的身体质量指数等母体因素会导致表观遗传水平上的分子变化。观察到,这些同样的因素继续影响3岁儿童血液中的DNA甲基化,这引起了人们对孕前和产前状况可能产生持久健康影响的担忧。鉴于育龄妇女肥胖的比例很高,孕前BMI和整体DNA甲基化降低之间的关系特别有趣。
研究结果表明,需要进一步研究,以了解诸如怀孕前高BMI等因素如何影响孩子的健康轨迹。赫布斯特曼博士说:“要确定疾病预防目标,了解母亲的特征和早期发育期间的环境因素是否以及如何影响儿童的长期健康,是关键的第一步。”
进一步探索
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