大麻吸食与戒烟后持续的全基因组表观遗传破坏关联研究:为健康风险评估提供关键依据

【字体: 时间:2025年04月10日 来源:BMC Pulmonary Medicine 2.6

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  为探究大麻吸食与全基因组 DNA 甲基化的关系,研究人员利用加拿大阻塞性肺疾病队列(CanCOLD)的老年人群样本开展研究。结果发现大麻吸食会导致全基因组范围内的表观遗传改变,且戒烟后仍有许多改变持续存在,这为评估大麻吸食的健康风险提供了重要依据。

  在全球范围内,大麻的使用日益普遍,其合法化进程在多个国家和地区稳步推进,这使得越来越多的人有机会接触到大麻及其衍生产品。大麻的使用既被认为具有一定的治疗功效,比如在缓解化疗患者的恶心呕吐症状、治疗慢性疼痛、辅助治疗多发性硬化症和癫痫等方面有潜在作用;但同时它也带来了诸多健康风险,像增加患精神病和妊娠并发症的风险等。一直以来,大麻使用的利弊权衡备受争议。在其对健康影响的研究中,大麻吸食与呼吸系统问题的关联逐渐受到关注,已有研究表明,大麻吸烟会增加老年人的呼吸道症状负担,加速肺功能下降。然而,背后的分子机制却并不明晰。
在这样的背景下,为了深入探究大麻吸食对人体的影响,加拿大的研究人员开展了一项重要研究。该研究依托加拿大阻塞性肺疾病队列(CanCOLD),旨在探索大麻吸烟与全基因组 DNA 甲基化之间的关系。此前,关于大麻吸烟的 DNA 甲基化研究大多局限于年轻人,且尚未有研究评估大麻吸烟戒断是否能逆转表观遗传干扰。此次研究意义重大,它聚焦于老年人群,填补了这一领域的空白,有助于更全面地了解大麻吸食对人体健康的长期影响,为制定相关健康政策提供科学依据。

研究人员为了开展此项研究,采用了多种关键技术方法。他们从 CanCOLD 队列中选取了 93 名年龄大于 40 岁的参与者,采集其外周血样本。通过全基因组 DNA 甲基化分析技术,利用 Illumina Infinium MethylationEPIC BeadChip 微阵列对样本进行检测,该技术可对基因组中 863,904 个 DNA 甲基化位点(CpG 探针)进行检测。同时,研究人员运用了主成分分析(PCA)、稳健线性模型(rlm)等统计方法,对数据进行处理和分析,以确定与大麻吸烟状态相关的差异甲基化位点(DMPs)和差异甲基化基因(DMGs) 。

研究结果主要从以下几个方面展开:

  • 研究队列特征:研究队列包含从不吸食大麻(n = 51)、曾经吸食大麻(n = 32)和当前吸食大麻(n = 10)的参与者。经分析,三组在年龄、身体质量指数(BMI)、肺部疾病(如慢性阻塞性肺疾病(COPD)或哮喘)和肺功能方面无显著差异,但在吸烟人数、大麻吸食量(大麻关节 - 年)和性别比例上存在显著差异。
  • 大麻吸食导致显著的全基因组表观遗传改变:通过荟萃分析,研究人员发现与从不吸食大麻相比,曾经吸食大麻的人群有 12,115 个差异甲基化基因(DMGs),对应 21,176 个差异甲基化位点(DMPs);当前吸食大麻的人群有 10,806 个 DMGs,对应 19,819 个 DMPs。其中,有 5,915 个 DMGs 在曾经和当前吸食大麻的人群中共享。同时,当前吸食大麻对表观基因组的影响大于曾经吸食大麻的人群。
  • DMGs 富集的通路分析:曾经吸食大麻的人群中,DMGs 富集了 72 条通路;当前吸食大麻的人群中,DMGs 富集了 92 条通路。有 50 条通路在两组中重叠,这些通路主要涉及衰老和癌症相关通路,如细胞衰老、胰岛素抵抗、MAPK 信号通路、PI3K - Akt 信号通路等。此外,研究还发现一些独特的通路,如曾经吸食大麻组的代谢、过氧化物酶体和泛素蛋白水解通路,当前吸食大麻组的皮质醇、多巴胺和催产素通路。

研究结论和讨论部分表明,大麻吸烟与全基因组范围内的众多变化相关,即使在戒烟后,血液中的表观遗传破坏仍显著存在于数千个基因中,且这些持续的甲基化变化高度富集于衰老和癌症相关通路。这意味着大麻吸烟对表观基因组的影响可能是长期的,会对重要的生物学过程产生下游影响,进而影响老年人的健康。虽然该研究存在样本量小、无法评估 mRNA 或蛋白质水平变化、难以区分大麻和烟草的独立影响等局限性,但它为大麻吸烟的健康风险研究提供了重要的参考,警示人们在面对日益普及的大麻时应保持谨慎态度,也为后续进一步研究大麻吸烟的健康影响指明了方向 。
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