一项新的研究为理解早期环境暴露如何影响我们的健康提供了独特的资源
研究人员现在有了一种独特的资源,可以识别早期环境暴露的新生物标志物,并了解它们对健康的影响。这要感谢由la Caixa基金会支持的巴塞罗那全球卫生研究所(ISGlobal)领导的一项研究,该研究所系统地记录了广泛的早期生活暴露与不同水平的分子特征之间的所有关联,包括表观基因组(DNA甲基化)、转录组(基因表达)和代谢组(代谢物)。
研究结果是运动员项目,已发表于自然通讯.
健康在很大程度上取决于环境。事实上,70 - 90%的患病风险是由暴露体决定的,暴露体是人们一生中所暴露的大量环境因素(即非遗传因素)。然而,科学家们对这些环境危害、它们如何相互作用以及它们引发的生物过程的了解仍然有限。
“早期生活是一个特别重要的时期,因为在这些发育脆弱的时期,暴露可能会对儿童产生明显的影响分子水平上ISGlobal儿童与环境项目负责人Martine Vrijheid解释道。
在这项研究中,由Vrijheid领导的研究小组旨在将多种化学、户外、社会和生活方式的接触(怀孕时92例,6至11岁时116例)与同一儿童的分子特征(血液、血浆蛋白和血清和尿液中的代谢物中的DNA甲基化和基因转录)联系起来。该分析包括人类早期生命暴露体(HELIX)项目的1301对母子,这是一项在六个欧洲国家(西班牙、英国、法国、立陶宛、挪威和希腊)进行的长期队列研究。
高级合著者Juan R Gonzalez说:“使用大规模并行计算机的高性能计算,使我们克服了大型‘组学’数据分析中面临的主要挑战之一。”该分析确定了1170个重要关联(249个与怀孕有关,921个与儿童有关),为潜在的生物反应和接触来源提供了见解。妊娠暴露,如母亲吸烟、重金属镉或微量矿物质钼,大多与DNA甲基化变化有关。相比之下,儿童暴露与所有分子水平的特征相关,尤其是与血清中的代谢物相关。例如,研究结果显示,儿童通过饮食暴露在化学污染物中。
“我们发现了儿童接触必需微量元素与新的多组学关联,天气状况,室内空气质素以及邻苯二甲酸酯和对羟基苯甲酸酯,”Léa Maitre说,第一作者。她补充说:“通过将这些关联可视化为网络,我们可以更好地了解给定的分子特征是否与几种暴露有关,反之亦然,从而确定潜在的生物途径。”
事实上,研究结果为六组接触提供了合理的致病机制:铜、烟草烟雾、儿童时期的室内空气质量、持久性有机污染物、邻苯二甲酸盐和对羟基苯甲酸酯,以及天气条件。例如,儿童接触铜与近90种分子特征有关,包括c反应蛋白(一种炎症标志物)水平的升高。在采集样本前一个月的温度、湿度和其他天气条件与与睡眠和抑郁有关的血清代谢物、与体温调节有关的蛋白质和免疫反应基因有关。
“我们的目录中有丰富的暴露物和分子信息,我们为科学家提供了宝贵的资源科学界用于寻找暴露生物标志物,确定暴露源,提高对疾病机制的理解,并最终促进公共卫生政策,”Vrijheid总结道。