辅助生殖技术子代BRCA1/NBR2区域DNA甲基化模式的纵向研究揭示潜在表观遗传特征

《Epigenetics》：Methylation differences between assisted reproductive technology-conceived and naturally conceived children near BRCA1 and NBR2

本研究通过挪威母婴队列（MoBa）首次对辅助生殖技术（ART）子代BRCA1/NBR2基因启动子区DNA甲基化（DNAm）进行纵向分析。发现ART子代在出生时及3-22岁期间均存在轻微高甲基化趋势，虽未达统计学显著性，但提示该区域可能作为ART相关表观遗传标志。研究为ART长期健康效应提供了重要线索。

　　

辅助生殖技术子代BRCA1/NBR2区域DNA甲基化模式的纵向研究

引言

近年来研究发现，辅助生殖技术（ART）新生儿出生时DNA甲基化（DNAm）谱与自然受孕新生儿存在显著差异。特别值得注意的是，H?berg等学者通过大规模表观基因组关联研究，在ART新生儿脐带血中发现BRCA1/NBR2双向启动子区域存在多个高甲基化CpG位点。由于BRCA1是早发性乳腺癌和卵巢肿瘤的易感基因，该发现可能具有重要的健康意义。然而，这种甲基化差异是否会持续到出生后阶段尚不明确。既往针对儿童期（8-10岁）和成年期（22-35岁）的研究并未在BRCA1/NBR2区域发现显著差异。为阐明此问题，本研究利用挪威母亲、父亲和儿童队列研究（MoBa）的纵向数据，首次对同一批ART子代和自然受墨子代在出生时和3-22岁期间的DNAm变化进行追踪分析。

研究方法

研究人群来自MoBa队列，最终纳入105名ART受孕儿童和250名自然受孕对照儿童。所有参与者均拥有出生时（脐带血）和3-22岁期间（外周血）的DNA甲基化数据。DNA甲基化检测使用Illumina Infinium MethylationEPIC v2.0芯片，经过严格的质控和标准化流程。统计分析采用线性混合模型，调整母亲年龄、吸烟、体重指数（BMI）、产次、子代性别、年龄（ postnatal）和多胎妊娠等协变量。针对BRCA1/NBR2启动子区（hg19 17:41,277,059–41,278,712）的25个CpG位点，分别分析出生时和出生后的DNAm-ART关联，并进一步评估个体内甲基化水平随时间的变化。

研究结果

描述性分析显示，ART组母亲平均年龄（33.8岁）显著高于自然受孕组（31.3岁）。在出生时脐带血数据中，ART新生儿在BRCA1/NBR2启动子区多个CpG位点呈现高甲基化趋势，与H?berg等先前报道的区域一致，但未达到多重检验校正后的统计学显著性。在3-22岁的外周血数据中，同样观察到轻微的高甲基化趋势，但效应量较出生时有所减弱，且未呈现统计学显著性。敏感性分析（调整细胞组成或排除多胎出生儿童）未改变结果模式。纵向分析显示，ART暴露与个体内DNAm水平变化之间无显著关联，表明高甲基化趋势的减弱并未达到统计学显著水平。对甲基化水平随年龄变化的可视化观察提示，两组间差异可能随年龄增长而减小，但这一发现仅基于肉眼观察而非统计检验。

讨论

本研究在ART受孕儿童的BRCA1/NBR2启动子区观察到从出生到成年早期的持续性轻微高甲基化趋势。尽管这种差异未达传统统计学显著性，且随年龄增长有减弱倾向，但其在相同基因组区域的重复出现提示这可能是一种ART相关的表观遗传特征。BRCA1启动子在正常外周血中通常处于低甲基化状态，以维持其肿瘤抑制功能。组成性BRCA1启动子高甲基化与非肿瘤组织中的乳腺癌和卵巢癌风险增加相关。此外，近期研究表明该区域特定CpG位点（如cg25067162）的甲基化水平与NBR2（一种长链非编码RNA）表达下调显著相关，提示其潜在功能影响。本研究样本量较小可能限制了检测微小差异的统计效能，事后效能分析表明需要约4.5倍的样本量才能达到80%的检验效能。研究人群的北欧血统背景也可能限制结果的普适性。

结论

本研究首次对ART子代BRCA1/NBR2区域DNA甲基化进行了纵向追踪，发现从出生到22岁期间存在的持续性轻微高甲基化趋势可能代表ART相关的表观遗传特征。尽管需要更大规模研究验证其持久性和临床意义，该发现为评估ART长期健康效应提供了重要线索，强调了对ART子代进行长期表观遗传监测的必要性。