饮食改变衰老过程的表观遗传学修饰

　　

生物通报道：表观遗传学修饰可以不改变基因编码，而影响基因的开启或关闭。研究人员对185位志愿者（84位男性和101位女性）的直肠组织切片进行了研究，发现人体内基因的表观遗传学修饰主要受衰老的驱动，不过日常饮食也会对表观遗传学修饰产生重要影响。该研究发表在十二月六日的Aging Cell杂志上。

研究显示年龄对表观遗传学修饰影响最大，同时人体内的硒和维生素D可以减少表观遗传学修饰的累积，而血液中高含量的叶酸和肥胖则会增加表观遗传学修饰的水平。说明日常饮食健康衰老有重要影响。

英国食品研究所的Nigel Belshaw领导研究人员，对进行临床结肠镜检查的志愿者进行了研究，检测了他们的肠壁细胞。这些志愿者没有患癌症或炎症性肠病，也没有在日常饮食以外补充其他营养物。研究人员在上述志愿者的基因中寻找与肠癌相关的表观遗传学修饰（DNA甲基化），肠癌是衰老相关的癌症。甲基化标志可以随着细胞分裂而传递，不少甲基化修饰都与癌症发展有关。

研究人员针对上述癌症相关表观遗传学修饰与志愿者自身因素（包括年龄、性别、体形以及血液中一些营养物质的水平）之间的关联进行了研究。结果显示，对基因甲基化影响最大的是年龄。与此相符，肠癌的最大风险因子就是年龄，五十岁以上患病风险呈指数增长。

研究还指出，男性表观遗传学修饰的频率比女性高，这一点与医学常识一致，即男性患肠癌的风险更高。研究人员发现，维生素D和硒水平较高的志愿者，其肠癌相关甲基化水平较低。与此一致的是，有不少研究表明维生素D和硒水平高可以降低肠癌风险。

叶酸是人体健康所必需的，但在这项研究中，叶酸水平高与肠癌相关表观遗传学修饰增加联系起来。此前也有一些研究显示，过量叶酸摄入可能使一些人得肠癌的风险增加。近来还有研究指出，在体外培养的细胞中，高叶酸水平会促使这些表观遗传学修饰发生。这些研究都强调，人们需要进一步研究来确定人体内的最佳叶酸水平。研究人员也将在随后的研究中分析叶酸对DNA甲基化的具体影响。

肥胖也是肠癌的风险因子之一，研究人员发现人的体形（身高、体重和腰围）与表观遗传学修饰有。现在研究人员正在评估体重对于表观遗传学修饰和肠道健康有何影响。

总的来说，这项研究指出衰老能够影响一些基因的表观遗传学修饰水平，而这类影响受到饮食和肥胖程度的调解。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Nutritional factors and gender influence age-related DNA methylation in the human rectal mucosa

Aberrant methylation of CpG islands (CGI) occurs in many genes expressed in colonic epithelial cells, and may contribute to the dysregulation of signalling pathways associated with carcinogenesis. This cross-sectional study assessed the relative importance of age, nutritional exposures and other environmental factors in the development of CGI methylation. Rectal biopsies were obtained from 185 individuals (84 male, 101 female) shown to be free of colorectal disease, and for whom measurements of age, body size, nutritional status and blood cell counts were available. We used quantitative DNA methylation analysis combined with multivariate modelling to investigate the relationships between nutritional, anthropometric and metabolic factors and the CGI methylation of 11 genes, together with LINE-1 as an index of global DNA methylation. Age was a consistent predictor of CGI methylation for 9/11 genes but significant positive associations with folate status and negative associations with vitamin D and selenium status were also identified for several genes. There was evidence for positive associations with blood monocyte levels and anthropometric factors for some genes. In general, CGI methylation was higher in males than in females and differential effects of age and other factors on methylation in males and females were identified. In conclusion, levels of age-related CGI methylation in the healthy human rectal mucosa are influenced by gender, the availability of folate, vitamin D and selenium, and perhaps by factors related to systemic inflammation.