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为探究 AFA 对 DNA 甲基化的影响，研究人员用大鼠结肠组织和 Caco-2 细胞研究，发现 AFA 可调节 DNA 甲基化，有潜在应用价值。
在生命的微观世界里，炎症与健康的关系一直是科学家们关注的焦点。慢性炎症就像一个隐藏在身体里的 “捣乱分子”，它在众多慢性疾病的发生和发展过程中起着关键作用，像心血管疾病、神经退行性疾病、代谢综合征，甚至某些癌症的发病都与它脱不了干系。而 DNA 甲基化作为一种重要的表观遗传修饰（在 DNA 的特定区域添加甲基基团，进而影响基因的表达，就像给基因加上了特殊的 “开关”），与炎症之间存在着复杂的相互作用。然而，目前对于它们之间关系的了解还远远不够。
近年来，天然成分在医疗保健领域的潜力备受关注。微藻 Aphanizomenon flos-aquae（AFA），这种生长在美国俄勒冈州上克拉马斯湖的蓝藻，因其丰富的营养成分被誉为 “超级食物”，在各种营养保健品中广泛应用。已有研究发现它具有神经保护、缓解心理压力等功效，在减轻实验性结肠炎炎症方面也表现出色。但 AFA 在营养基因组学和表观遗传学方面的影响却鲜为人知。为了深入探索 AFA 的奥秘，来自意大利巴勒莫大学、意大利国家研究委员会等机构的研究人员展开了一项研究，相关成果发表在《Clinical Epigenetics》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在细胞和动物实验模型方面，利用大鼠结肠组织和人结肠腺癌细胞系 Caco-2 细胞进行实验；在检测 DNA 甲基化水平上，运用了甲基化敏感任意引物 PCR（MeSAP-PCR）和甲基化敏感限制性内切酶 PCR（MSRE-PCR）技术；同时，通过 RNA 提取和实时荧光定量 PCR、ELISA 检测等方法来分析基因表达和细胞因子水平。
研究结果如下：
- DNA 甲基化的整体变化：研究人员首先观察 AFA 对大鼠结肠组织 DNA 甲基化的影响。实验结果显示，与正常对照组相比，2,4 - 二硝基苯磺酸（DNBS）诱导的结肠炎大鼠结肠组织出现了整体 DNA 去甲基化现象；而用 AFA 处理后，尤其是 AFA50 和 AFA100 剂量组，结肠组织 DNA 呈现出超甲基化状态。这表明 AFA 可能在调节结肠组织的 DNA 甲基化水平中发挥重要作用。
- 对 Caco-2 细胞 DNA 甲基化的影响：在 Caco-2 细胞实验中，研究人员分别设置了共处理（同时用 IL-1β 和 AFA 处理细胞）和预处理（先用 IL-1β 处理细胞，再用 AFA 处理）两种模型。结果发现，不同处理方式下 AFA 对细胞 DNA 甲基化的影响各不相同。IL-1β 单独处理 24 小时会使 DNA 轻微去甲基化；IL-1β 与 AFA10 共处理导致超甲基化，与 AFA200 共处理则导致去甲基化。预处理实验中，IL-1β 预处理后再用 AFA10 和 AFA200 处理，会使 DNA 甲基化水平增加。单独用 AFA10 或 AFA200 处理 Caco-2 细胞 24 小时，会诱导轻微超甲基化。
- 炎症相关基因启动子区域的甲基化：研究人员进一步探究 AFA 对炎症相关基因 IL6、IL8 和 IL10 启动子区域甲基化的影响。对于 IL6 基因，共处理时，IL-1β 诱导部分位点去甲基化，AFA 能恢复部分位点的甲基化，且不同浓度的 AFA 对不同位点的甲基化影响不同。预处理时，IL-1β 预处理后不同浓度的 AFA 处理对 IL6 基因启动子甲基化状态影响也不同。IL8 基因方面，共处理时，AFA10 和 AFA200 能使部分位点去甲基化，且 AFA10 还能使高度超甲基化的 IL8/2 位点去甲基化；预处理时，IL-1β 预处理后 AFA 处理对 IL8 基因启动子甲基化影响不明显。IL10 基因启动子区域的甲基化受 AFA 影响较小，仅 AFA200 处理有轻微的去甲基化趋势。
- 细胞因子表达：在细胞因子表达方面，共处理时，IL-1β 和 AFA 能剂量依赖性地增加 IL6 的表达，预处理时 AFA10 也能显著增加 IL6 的表达，同时 AFA 还能显著增加炎症刺激后 IL-6 的释放。对于 IL8，IL-1β 处理会增加其表达和释放，而 AFA10 和 AFA200 与 IL-1β 共处理能显著降低 IL8 的表达和释放，AFA10 预处理后能将 IL8 表达降低至正常水平。IL10 的基础表达水平很低，难以检测。
- DNA 甲基转移酶（DNMTs）表达：研究人员还研究了 AFA 对 DNMTs 表达的影响。结果发现，AFA 与炎症刺激共处理或在炎症刺激后添加 AFA，对 DNMT3A、DNMT3B 和 DNMT1 的表达影响不同。AFA 共处理能降低 DNMT3A 表达，炎症刺激后添加 AFA10 也能降低其表达；AFA 能增加 DNMT3B 表达；炎症刺激会增加 DNMT1 表达，AFA 共处理能使其表达恢复至正常水平，炎症刺激后 AFA 处理对 DNMT1 水平无明显影响。
综合研究结论和讨论部分，此次研究首次揭示了微藻 AFA 能够调节人体或动物模型中的 DNA 甲基化，这一发现为研究生物间的跨界相互作用提供了新的视角。AFA 对 DNA 甲基化的调节作用在不同实验模型和基因中表现出差异，且可能通过影响 DNMTs 的表达来实现。这表明 AFA 在炎症相关疾病的治疗中具有潜在的应用价值，有望成为一种靶向炎症过程中表观遗传调控的营养补充剂。然而，目前对于 AFA 影响 DNA 甲基化的具体机制还不完全清楚，仍需要进一步深入研究，以充分挖掘 AFA 在临床治疗中的潜力。
