过早的表观基因组老化就像一个被西式饮食唤醒的“睡眠细胞”

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表观基因组有时被称为基因组的“软件”或“操作系统”。它对DNA和构成染色体的蛋白质进行了微小的化学修饰,并控制着基因组中所有基因的活动。

当我们的器官发育时引导和改变以及正常的发展里程碑。在这一过程中,暴露于内分泌干扰化学物质(EDCs)会导致这种“软件”的广泛重编程,而这种重编程会持续到个体的一生。根据器官的不同,这种重新编程的脆弱性窗口可能在从子宫发育到儿童和青少年的任何时间,这取决于正常发育持续多久。

“在这项研究中,我们发现,当肝脏发育时,即使是短暂地接触某些化学物质,肝脏表观基因组也会提前老化。贝勒精密环境健康中心(Center for Precision Environmental Health at Baylor)教授兼主任、该研究的主要作者谢丽尔·沃克(Cheryl Walker)博士说。“然而,表观基因组的过早老化直到生命后期和接触到维生素a后才对健康产生影响。"

在一个健康的肝脏中,表观基因组经历一个正常的衰老过程。在这项研究中,研究人员发现,暴露于EDC后,这个过程加快了。所以,一只6天大的大鼠拥有与成年大鼠相同的表观基因组。

这一变化对不是直接;相反,它就像一个滴答作响的定时炸弹,只有当我们把这些动物换成高脂肪、高糖和高胆固醇的西式饮食时,才会引爆。”

研究发现,早期暴露于EDC、后来又暴露于西式饮食的老鼠更容易感染EDC比那些有相同EDC暴露但保持健康饮食的人那些留在尽管它们的表观基因组已经被重新编程,但在控制代谢或血清中脂质积累的基因表达方面,它们并没有表现出与高脂肪、糖和胆固醇饮食的大鼠相同的变化。

这项研究向我们展示了环境暴露如何影响我们的健康和疾病易感性,无论是在生命的早期还是后期,”沃克说。“这也向我们表明,一些人成年后可能比其他人更容易受到高脂肪饮食的负面影响,因为他们早年经历过环境暴露。”

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更多信息:Lindsey S. Treviño等人,表观基因组环境相互作用加速表观基因组老化,并在成年期解锁代谢受限的表观遗传学重编程,自然通讯(2020)。DOI: 10.1038 / s41467 - 020 - 15847 - z
期刊信息: 自然通讯

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