大麻在全球范围内广泛使用,但其与健康结果的联系尚未完全了解。DNA甲基化可以作为将环境暴露与健康结果联系起来的介体。我们在荟萃分析中进行了一项对周围性基因组的关联研究(EWA)(EWAS),其中包括9436名参与者(7795名欧洲和1641名非洲祖先),对七个同类的荟萃分析进行了基于外周的DNA甲基化和终生使用大麻的使用(vs.从未)。考虑了吸烟的影响,我们的跨性ewas荟萃分析显示,以0.05 p <5:85 ´107Þ的虚假发现率,与终身大麻的使用显着相关的CPG站点显着相关ACTN1和CG01101459在Linc01132附近。此外,我们在从未抽烟的参与者中进行的EWA分析,这些香烟识别出另一个遍及均质的CPG位点,CG14237301注释给APOBR。,我们使用了一项淘汰方法来评估构成的甲基化评分,该评分是构建的,是CPGS的加权总和。最佳模型可以解释使用寿命大麻的3.79%。这些发现揭示了与寿命使用大麻相关的DNA甲基化变化,这些变化与吸烟无关,并且可以作为进一步研究大麻暴露会影响健康结果的机制的起点。
通过对已发表的数据,科学文献和无甲基化阵列的分析来鉴定出无数甲基化筛选阵列上的50%的基因座,以查找CpG甲基化与各种性状或疾病的关联(图2和表2)。根据样本量,统计鲁棒性和科学影响,对超过1000个EWAS研究进行了策划和过滤。探针具有最高的统计显着性和效果大小的优先级,并且选择了选择,以最大程度地表示特征和疾病的表示。选定的含量与广泛的生物类别相关联,包括心血管,代谢,神经退行性/精神病学,自身免疫性,呼吸,生殖,肾脏,肾脏,衰老,遗传,环境暴露,环境暴露,以及感染相关的特征和疾病。还包括了来自以前和现有的Infinium Beadchip平台的表观遗传钟和细胞反卷积面板,以提供与EWAS研究中细胞类型估计值和表型预测的既定预测指标的向后兼容性(表3和图3)。
来自六项研究,报道了与神经病理学相关的CPG。 [14]但是,EWAS方法研究了仅具有感兴趣特征的单个CPG的甲基化水平的关联。 由于分析中使用的许多CPG的多次测试校正,可能会丢失具有统计学意义的生物学意义上的发现。 另外,可以假设共享其功能或生物途径的CPG倾向于共甲基化。 [15–17]考虑基因组的功能复杂性和表观遗传调节的动态性质,[18]一种分析方法,该方法将CPG的甲基化水平之间的相关性鉴定出来,可能会识别出EWAS未鉴定出的新型CPG或未鉴定的基因。 在这方面,共甲基化网络分析可能是有益的,因为:(1)它可以识别共享生物学途径的共甲基化网络模块,并且(2)它可以通过减小维度提高统计能力来识别新颖的CPGS或基因。 目前,缺乏综合性疾病的甲基化网络分析在表观遗传学研究中的应用有限,[19,20]和使用范围基因组范围的数据进行共甲基化网络分析的与AD相关的研究是有限的。来自六项研究,报道了与神经病理学相关的CPG。[14]但是,EWAS方法研究了仅具有感兴趣特征的单个CPG的甲基化水平的关联。由于分析中使用的许多CPG的多次测试校正,可能会丢失具有统计学意义的生物学意义上的发现。另外,可以假设共享其功能或生物途径的CPG倾向于共甲基化。[15–17]考虑基因组的功能复杂性和表观遗传调节的动态性质,[18]一种分析方法,该方法将CPG的甲基化水平之间的相关性鉴定出来,可能会识别出EWAS未鉴定出的新型CPG或未鉴定的基因。在这方面,共甲基化网络分析可能是有益的,因为:(1)它可以识别共享生物学途径的共甲基化网络模块,并且(2)它可以通过减小维度提高统计能力来识别新颖的CPGS或基因。目前,缺乏综合性疾病的甲基化网络分析在表观遗传学研究中的应用有限,[19,20]和使用范围基因组范围的数据进行共甲基化网络分析的与AD相关的研究是有限的。
摘要简介DNA甲基化(DNAME)在一般人群中与2型糖尿病和血红蛋白A1C(HBA1C)的横截面相关。但是,目前在1型糖尿病中的纵向数据和数据非常有限。因此,我们在观察性1型糖尿病队列中进行了一项表观基因组范围的关联研究(EWA),以识别与与并发和未来的HBA1CS以及其他临床风险因素相关的DNAME的基因座,并在28年内。在683 597 CPG中的研究设计和方法在匹兹堡的糖尿病并发症的流行病学研究(<17年)1型糖尿病(n = 411)中分析了683 597 CpGs的全血液DNAME。使用针对糖尿病持续时间,性别,吸烟的包装,估计的细胞类型组成变量和技术/批处理协变量调整的线性模型以及技术/批处理协变量,对dname beta值和并发HBA1C进行了ewas。使用混合模型进行了随后重复的HBA1C测量的纵向EWA。我们进一步鉴定出对重要CPG的甲基化定量性状基因座(MEQTL),并进行了孟德尔随机化。CG19693031(CHR 1,硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP))和CG21534330(ChR 17,酪蛋白激酶1同工型Delta)的结果均与同时相关HBA1C显着相关。在纵向分析中,CG19693031的低甲基化在28年内与HBA1C持续更高的HBA1C相关,并且甘油三酸酯,脉搏率和白蛋白:肌酐比率(ACR)与HBA1C无关。我们在SLC2A1/SLC2A1-AS1中进一步确定了34个MEQTL,与CG19693031 DNAME显着相关。结论我们的结果扩展了先前的发现,即通过证明长期持续的关联持续存在,TXNIP低甲基化与1型糖尿病中的血糖控制有关。此外,与甘油三酸酯,脉搏率和ACR的关联表明TXNIP DNAME可以在血管损伤中发挥作用,而与HBA1C无关。这些发现通过其在SLC2A1 /葡萄糖转运蛋白1介导的葡萄糖调节中的作用来增强针对TXNIP的干预措施,以改善1型糖尿病的血糖控制。
此外,表观基因组关联研究 (EWAS) 等功能基因组学方法提供了有关环境因素如何与遗传倾向相互作用以影响精神疾病的见解。表观遗传修饰,包括 DNA 甲基化和组蛋白修饰,可以改变基因表达而不改变底层 DNA 序列。通过在精神疾病的背景下研究这些修饰,研究人员可以探索环境暴露(如压力或创伤)如何导致疾病风险和进展。例如,在患有重度抑郁症的个体中观察到 DNA 甲基化模式的变化,这可能将环境压力源与与该疾病相关的基因表达变化联系起来。
缩写和首字母缩略词列表 AA 马兜铃酸 APOBEC 载脂蛋白 B mRNA 编辑催化多肽样 BCERP 乳腺癌和环境研究计划 BMI 体重指数 CIMP CpG 岛甲基化表型 COSMIC 癌症体细胞突变目录 EBV 爱泼斯坦-巴尔病毒 EWAS 表观基因组关联研究 GC-HRMS 气相色谱-高分辨率质谱法 HCC 肝细胞癌 HPLC-ICPMS 高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法 HTAN 人类肿瘤图谱网络 ICR 印记控制区 ICPMS 电感耦合等离子体质谱法 iPSC 诱导多能干细胞 MC-ICPMS 多接收电感耦合等离子体质谱法 MEC 多民族队列 MEF 小鼠胚胎成纤维细胞 NCI 国家癌症研究所 NIEHS 国家环境健康科学研究所 NIH 国立卫生研究院 PFAS 全氟和多氟烷基物质 RCC 肾细胞癌 SBS 单碱基置换 TCGA 癌症基因组图谱
通过实现遍及表观基因组的性状关联的发现,无花果DNA甲基化beadchip显着促进了种群规模的表观遗传学研究。在这里,我们设计,描述和实验验证了该技术的新迭代,即甲基化筛选阵列(MSA),以关注人类性状筛查和发现。此阵列利用了先前基于Infinium平台的整个表观基因组协会研究(EWAS)的大量数据。它结合了最新的单细胞和细胞类型 - 整个基因组甲基谱的知识。MSA经过设计,以实现超高样品吞吐量中表观遗传学特征关联的可扩展筛选。我们的设计涵盖了各种人类性状关联,包括具有遗传,细胞,环境和人口统计学变量以及人类疾病(例如遗传,神经退行性,心血管,感染性和免疫疾病)的人类疾病。我们全面评估了该阵列的可重复性,准确性和能力,用于细胞型反卷积和支持5-羟基甲基化分析。我们使用此平台的第一个图集数据发现了与人类表型相关的DNA修饰变化和遗传变异的复杂染色质和组织环境。
肺动脉高压(PAH)的特征是肺血管重塑,导致右心力衰竭导致过早死亡。已建立的DNA变体影响PAH的风险,但表观遗传变化的敏感性尚不清楚。我们通过范围内基因组的关联研究(EWAS)解决了这一问题,测试了865,848个CPG位点与429名PAH患者和1226个对照组中的PAH结合。Three loci, at Cathepsin Z ( CTSZ , cg04917472 ) , Conserved oligomeric Golgi complex 6 ( COG6 , cg27396197 ) , and Zinc Finger Protein 678 ( ZNF678 , cg03144189 ) , reached epigenome-wide signi fi cance ( p < 10 − 7 ) and are PAH中的高甲基化,包括在1年随访中患有PAH的个体。BMP10中只有16个已建立的PAH基因的16个已建立的PAH基因,仅CG10976975显示PAH中的高甲基化。CTSZ处的高甲基化与血液组织蛋白酶mRNA水平降低有关。 敲低人类肺动脉内皮细胞中CTSZ表达会增加caspase-3/7活性(P <10-4)。 DNA甲基化蛋白质在PAH中被改变,以肺内皮功能修饰为例,编码蛋白酶calterpsinZ。CTSZ处的高甲基化与血液组织蛋白酶mRNA水平降低有关。敲低人类肺动脉内皮细胞中CTSZ表达会增加caspase-3/7活性(P <10-4)。 DNA甲基化蛋白质在PAH中被改变,以肺内皮功能修饰为例,编码蛋白酶calterpsinZ。敲低人类肺动脉内皮细胞中CTSZ表达会增加caspase-3/7活性(P <10-4)。DNA甲基化蛋白质在PAH中被改变,以肺内皮功能修饰为例,编码蛋白酶calterpsinZ。
更直观的用户界面。1 1 111 ~~~~~~~~~~ ---广泛地基于〜〜i〜i 1111 1111的PCH和Macintosh,Da的图片采用了一种称为超级图的技术-Da'spic Tur ewas瓷砖,在我们的屏幕区域中使用了屏幕区域,在我们的ret er ret e re c hin o c hin gie g rive to rive to nove of to nove of'瓷砖。每次功能最后一个JSS u e。进行了更改,适当的瓷砖被重新绘制而不是enti re屏幕,使屏幕更新大大快于其他可能。da的图片具有许多工具,包括铅笔,橡胶,木炭和油漆。lt在任何ST,TI或Falcon上运行,并具有虚拟内存SUP-内置。费用为149英镑;与Falcon实时的真实彩色Digitiser屏幕矩阵的捆绑交易预计为299英镑。da的矢量专业人员是即将发布的另一种产品。他对非常成功的DA的向量的具有比其前身的许多改进,包括向量对象的变形,使用摄像机遵循向量路径的能力,实时旋转矢量图形以及矢量矢量化IMG文件的能力以及半色调。 此外,该程序的动画功能已升级。 一个有趣的新功能是能够将不同的镜片叠加在图片上,包括彩色或具有比其前身的许多改进,包括向量对象的变形,使用摄像机遵循向量路径的能力,实时旋转矢量图形以及矢量矢量化IMG文件的能力以及半色调。此外,该程序的动画功能已升级。一个有趣的新功能是能够将不同的镜片叠加在图片上,包括彩色或
背景:通过表观基因组关联研究 (EWAS) 确定的吸烟相关 DNA 甲基化水平通常归因于吸烟反应机制,但共同的遗传易感性对吸烟和 DNA 甲基化水平的影响通常没有被考虑到。方法:我们利用一种强大的家庭内设计,即不一致的同卵双胞胎设计,来研究血细胞 DNA 甲基化对吸烟的反应性以及戒烟后甲基化模式的可逆性。Illumina HumanMethylation450 BeadChip 数据可用于 769 对同卵双胞胎(平均年龄 = 36 岁,范围 = 18-78 岁,70% 为女性),包括目前或以前吸烟情况不一致或一致的双胞胎。结果:在目前吸烟情况不一致的双胞胎中,在目前吸烟的双胞胎和从不吸烟的基因同卵双胞胎之间发现了 13 个差异甲基化 CpG。排名靠前的位点包括 CACNA1D 和 GNG12 中的多个 CpG,它们分别编码钙电压门控通道和 G 蛋白的亚基。这些蛋白质与烟碱乙酰胆碱受体相互作用,表明这些 CpG 上的甲基化水平可能对尼古丁暴露有反应。所有 13 个 CpG 均曾与无关个体的吸烟有关,而以前吸烟情况不一致的同卵双胞胎的数据表明,戒烟后甲基化模式在很大程度上是可逆的。我们进一步表明,对于目前都是吸烟者但吸烟数量不同的同卵双胞胎,其吸烟水平暴露的差异反映在他们的 DNA 甲基化谱中。结论:总之,通过分析同卵双胞胎的数据,我们有力地证明了人类血细胞中的 DNA 甲基化水平对吸烟有反应。资金:我们感谢美国国家药物滥用研究所 DA049867 拨款、荷兰科学研究组织 (NWO):生物银行和生物分子研究基础设施 (BBMRI-NL, NWO 184.033.111) 和 BBRMI-NL 资助的 BIOS 联盟 (NWO 184.021.007)、NWO 大型基础设施 X-Omics (184.034.019)、行为遗传和遗传流行病学研究的基因型/表型数据库 (ZonMw Middelgroot 911-09-032);荷兰双胞胎登记库:研究基因组和环境之间的相互作用 (NWO-Groot 480-15-001/674);美国苏福尔斯 Avera 研究所和美国国立卫生研究院(NIH R01 HD042157-01A1、MH081802、Grand Opportunity 拨款 1RC2 MH089951 和