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抵御環境污染的表觀遺傳學飲食 | Clinical Epigenetics

來 源:Clinical Epigenetics
發布時間:2019-08-22

論文標題:Prenatal epigenetics diets play protective roles against environmental pollution

期刊:Clinical Epigenetics

作者:Shizhao Li, Min Chen, Yuanyuan Li & Trygve O. Tollefsbol

發表時間:2019/03/16

DOI:10.1186/s13148-019-0659-4

微信鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/MDJue4BMN3_8p3oy-zkDLA

早期營養雖然不能夠改變DNA,但是它可以通過調節基因表達顯著地影響發育。近期發表在Clinical Epigenetics 的一項綜述研究顯示,來自阿拉巴馬大學伯明翰分校的一個研究小組發現了“表觀遺傳學飲食”有助于防止在子宮內和出生后暴露于環境污染所帶來的不利影響。

早期膳食營養對個體發育的命運和疾病預防具有顯著影響。例如,蜂王漿的存在與否能決定雌性蜜蜂幼蟲將會發育成蜂王(存在蜂王漿)還是不具備繁殖能力的工蜂(沒有蜂王漿)。最近在Clinical Epigenetics上發表的一篇綜述文章中,作者報道了特定飲食在預防環境污染誘發的遺傳疾病或表觀遺傳疾病中的重要作用,這些作用主要通過調節基因的表達來實現。

表觀遺傳學和污染

表觀遺傳學是分子生物學中心法則的一個重要補充,能反映基因組與其所處環境的相互作用。表觀遺傳變化會影響基因的表達,但不對DNA序列進行任何改變。表觀基因組是指基因組的所有表觀遺傳修飾,其中屬DNA甲基化和組蛋白修飾最為重要。

哺乳動物表觀基因組會經歷兩個主要的消除和重建周期,包括配子發生時期和早期胚胎發生時期,在此期間表觀基因組很容易受環境因素的影響(見下圖)。

環境污染,包括環境中的空氣污染(如顆粒物、煙霧、多環芳烴等),破壞激素的化學品(如雙酚A,農利靈,持久性有機污染物等),和重金屬(如砷,鎘,鉛等)。它們會嚴重影響人類健康,尤其會對胎兒和嬰兒的早期生活產生嚴重影響。

表觀遺傳學飲食

Tollefsbol的實驗室在2011年創造了“表觀遺傳學飲食(epigenetics diet)”這一術語。它指的是一類生物活性膳食化合物,如西蘭花中的異硫氰酸酯,大豆中的染料木黃酮,紅葡萄中的白藜蘆醇以及其他常見食物。它們都已被證實可以改變表觀基因組,從而產生有益健康的結果。表觀遺傳學飲食可以通過調節表觀遺傳修飾酶(例如DNA甲基轉移酶和組蛋白脫乙酰酶以及某些非編碼RNA)來抑制腫瘤進展。

在完成我們最近的文章時,我們回顧了最近的一些先進研究。這些研究發現一些生物活性化合物也可能抵消或削弱環境污染對表觀基因組造成的損害。例如,雙酚A是一種公共衛生關注的破壞激素的化學品,而通過膳食補充甲基供體(如維生素B12、葉酸、膽堿等)和異黃酮染料木黃酮,可以逆轉雙酚A誘導的表觀基因組失調。B族維生素可能能防止空氣污染引起的DNA甲基化損失。膳食葉酸補充劑已被證實可以預防由重金屬引起的不良反應。

我們相信表觀遺傳試劑可能被用于抵消環境污染引起的表觀基因組缺陷。在文章中,我們提醒大家注意某些食物中可能存在的環境毒素和化學物質,例如水果(例如草莓)和綠葉蔬菜(例如菠菜)中的殺蟲劑,食品和飲料的塑料容器中的雙酚A,脂肪食品中的二惡英,肉類在高溫下烤制或熏制時的多環芳烴,以及某些海產品(例如鯖魚和箭魚)中的汞。這些接觸,特別是在早期發育期間的接觸,可能通過表觀遺傳機制對兒童的后期健康/疾病后果產生深遠影響。

表觀遺傳學可能是將環境刺激、胎兒編程和成年表型聯系起來的最重要的分子機制之一。表觀遺傳修飾由于具有可逆性而成為了一種頗有吸引力的治療靶點。

(來源:科學網)

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