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为探究非遗传因素对血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）浓度相关 DNA 甲基化（DNAm）变异的影响，研究人员对中国同卵双胞胎开展表观基因组关联研究（EWAS）。结果发现多个与 ALT 相关的差异甲基化 CpG 位点等，为肝功能的表观遗传调控研究提供新视角。
在人体的健康密码中，肝脏功能的正常与否至关重要，而丙氨酸氨基转移酶（Alanine Aminotransferase，ALT）作为反映肝脏健康的关键指标，一直备受关注。ALT 主要存在于肝脏中，其水平升高往往是肝脏受损的信号，不仅如此，它还与多种疾病以及全因死亡率相关。
以往的研究已经发现，遗传因素对 ALT 水平有显著影响，不同种族中 ALT 浓度的遗传度在 22% - 65% 之间，并且通过全基因组关联研究（Genome - Wide Association Studies，GWASs）也确定了一些与 ALT 水平相关的基因位点和基因，如 PNPLA3 和 SAMM50 等。然而，这些已发现的遗传变异仅能解释 ALT 遗传基础的一部分。
近年来，表观遗传机制在改变基因表达和增加疾病风险方面的关键作用逐渐被揭示。表观基因组关联研究（Epigenome - Wide Association Studies，EWASs）已被用于探索血压、血脂、体重指数（BMI）等复杂性状与基因组 DNA 甲基化（DNAm）变异之间的关系。但在 ALT 与 DNAm 的关联研究方面，针对东亚人群的研究非常有限，而且 DNAm 与血清 ALT 水平之间的因果关系也尚不明确。
为了填补这些研究空白，青岛大学公共卫生学院的研究人员联合青岛市疾病预防控制中心，开展了一项极具意义的研究。他们利用中国同卵双胞胎队列，进行了一项 EWAS 研究，旨在寻找与血清 ALT 水平相关的 DNAm 位点，并探索它们之间的因果关系。该研究成果发表在《Clinical Epigenetics》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：
- 样本选取：从青岛双胞胎登记处招募了 61 对同卵双胞胎，这些双胞胎的血清 ALT 水平存在差异（差异≥1 U/L），排除了患有肝炎、孕妇或哺乳期妇女等人群。
- DNA 甲基化检测：采用简化代表性亚硫酸氢盐测序（Reduced Representation Bisulfite Sequencing，RRBS）技术对全血样本进行 DNAm 分析，获得原始甲基化数据后进行比对和归一化处理。
- 数据分析：运用线性混合效应模型评估每个 CpG 位点的 DNAm 水平与 ALT 水平的相关性；通过因果推断分析评估两者的因果关系；利用 comb - p 方法识别差异甲基化区域（Differentially Methylated Regions，DMRs）；使用在线工具 GREAT 进行本体富集分析；最后在社区人群样本中对候选 CpGs 进行验证。
下面来看具体的研究结果：
- 表观基因组关联分析：研究发现了 85 个与 ALT 水平显著相关的 CpG 位点（p<2.14×10-7），这些位点位于 16 个基因中，其中 FLT4 基因上的 11 个 CpG 位点关联最强。
- 因果推断分析：结果表明，85 个显著 CpG 位点中有 61 个位于 14 个基因内的 DNAm 对 ALT 水平有因果影响，如 FLT4、MRPS31P2 等基因。
- 区域分析：共鉴定出 52 个与血清 ALT 水平相关的 DMRs，部分 DMRs 与 ALT 水平呈现不同的相关性，如 FLT4 基因中的 DMR 与 ALT 呈负相关，RELB 基因中的 DMR 与 ALT 呈正相关。
- 本体富集分析：发现多个与血清 ALT 水平相关的通路和生物过程，包括低电压门控钙通道活性、粘着斑等。
- 验证结果：在独立队列中验证发现，FLT4 基因的 4 个 CpG 位点与血清 ALT 呈显著负相关，RELB 基因的 3 个 CpG 位点与血清 ALT 呈显著正相关。
在研究结论和讨论部分，该研究首次针对中国人群进行血清 ALT 的甲基化分析，确定了多个与 ALT 水平相关的 CpG 位点、基因、DMRs 和通路。其中，FLT4 基因参与血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF）和粘着斑信号通路，可能通过多种机制影响肝脏功能，进而影响 ALT 水平；RELB 基因属于 NF - κB 家族，可能通过影响肝脏炎症反应来影响 ALT 水平。
研究人员还指出，本研究具有多方面的优势。同卵双胞胎相同的遗传物质减少了遗传混杂，使研究能更准确地评估环境对 DNAm 和 ALT 水平的影响；因果推断分析和独立队列验证确认了 DNAm 变化对 ALT 水平的定向影响；独立社区验证队列和倾向得分匹配（Propensity Score Matching，PSM）方法增强了研究结果的稳健性和普遍性。
当然，该研究也存在一些局限性。样本量相对较小，可能限制了对细微 DNAm - ALT 关联的检测；研究对象仅为中国人群，结果对其他种族的适用性不确定；研究仅聚焦于 ALT，未来可对其他肝脏酶进行更广泛的探索。
总体而言，这项研究为深入了解肝脏健康的表观遗传过程奠定了基础，突出了 DNAm 在控制血清 ALT 水平中的关键作用，为开发肝脏损伤的表观遗传生物标志物和治疗干预措施提供了有前景的方向。其研究结果的稳健性得到了 DMR 分析、因果推断和外部验证的支持，进一步强调了 DNAm 在肝功能调节中的重要潜力。
