Диференціальні моделі метилювання ДНК по всьому геному при дитячому ожирінні BMC Дослідження Повний текст
Анотація
Об’єктивна
Вплив стресу під час вагітності може запрограмувати сприйнятливість до розвитку ожиріння у нащадків. Нашою метою було визначити, чи пов’язаний внутрішньоутробний материнський стрес (PNMS) через стихійне лихо із ожирінням дітей, та порівняти профілі метилювання ДНК у дітей із ожирінням та не з ожирінням у віці 13½ років. Жінки та їх діти були залучені до поздовжнього дослідження стихійного лиха - проекту Ice Strom, який послужив людською моделлю для вивчення PNMS. Кров відібрано у 31 дитини (у тому числі п'яти дітей, що страждають ожирінням). Для аналізів метилювання ДНК по всьому геному проведено масів BeadChip Infinium HumanMethylation450.
Результати
Результати продемонстрували чітко визначену асоційовану з ожирінням загальногеномну модель метилювання ДНК. Було 277 CpG, що відповідало 143 генам, були диференційовано метильовані. Аналізи IPA виявили 51 канонічний шлях, а збагачення шляхів було задіяно в імунній функції. Хоча між ПНМС та дитячим ожирінням значущого зв'язку не виявлено, попередні дані дослідження виявили пов'язані з ожирінням закономірності метилювання на загальногеномному рівні у дітей.
Вступ
Ожиріння - це багатофакторний стан, спричинений складною взаємодією між генетичними та екологічними факторами. Оскільки сама генетика не може повністю пояснити стрімке глобальне зростання ожиріння, епігенетичні механізми пропонуються як такі, що відіграють певну роль у його етіології [1, 2]. Вважається, що метилювання ДНК, найкраще зрозумілий епігенетичний механізм, пов'язане з розвитком ожиріння.
Оскільки внутрішньоматковий період визнаний критичним вікном розвитку, вплив стресу протягом цього періоду може запрограмувати сприйнятливість до розвитку ожиріння. Наприклад, голландське дослідження голодомору показало, що несприятливі внутрішньоутробні умови суттєво впливають на пізніше ожиріння та стан ризику метаболізму [3]. В іншому дослідженні підвищений індекс маси тіла (ІМТ) та відсоток жиру в організмі спостерігались у молодих дорослих, матері яких переживали стресові життєві події під час вагітності [4]. Крім того, втрата матері під час вагітності передбачала збільшення рівня ожиріння у нащадків [5]. Передбачуваний механізм може полягати в тому, що внутрішньоутробний материнський стрес (PNMS) індукує надлишок кортизолу, який може рано пройти плацентарний бар'єр і може запрограмувати розвиток метаболізму у плода через вісь HPA [6].
Основний текст
Метод
Учасники
Для оцінки дітей у віці 13½ років у 2011 році 36 дітей погодились надати зразок крові. Зразки ДНК від двох дітей не використовувались для аналізу метилювання ДНК через дуже низькі концентрації Т-клітинної ДНК. Ми виявили трьох жінок, у яких розвинувся гестаційний діабет, тому їхніх дітей виключили, щоб уникнути незрозумілих наслідків гестаційного діабету у матері на метилювання ДНК [10]. Для подальшого аналізу було використано 31 дитину, включаючи 5 ожирілих (4 хлопчики та 1 дівчинка) та 26 осіб, які не страждають ожирінням (14 хлопчиків та 12 дівчаток).
Об’єктивні труднощі оцінювали за допомогою опитувальника, який раніше вже був опублікований в інших роботах [11], шляхом вимірювання тяжкості штормових подій, які зазнали вагітні жінки з чотирма категоріями впливу: загроза, втрата, масштаби та зміни. Кожен вимір оцінювали за шкалою 0–8, починаючи від відсутності експозиції до високої експозиції. Загальний бал об'єктивних труднощів (Storm32) розраховували шляхом підсумовування балів за всіма чотирма вимірами за допомогою підходу Макфарлейна [12]. Суб’єктивний дистрес оцінювали за допомогою перевіреної французької версії перегляду масштабу впливу (IES-R), яка раніше була опублікована в інших роботах [13]. Ця 22-позиційна шкала, яка широко використовується для оцінки дистрессу після травматизму, описує симптоми з трьох категорій, що мають відношення до посттравматичного стресового розладу: Нав'язливі думки, Гіперароза та Уникнення. Учасники відповіли за 5-бальною шкалою Лікерта, від "Зовсім не" до "Надзвичайно", наскільки кожна поведінка описувала їх почуття протягом попередніх 7 днів.
Виміри результатів для дитини у віці 13½ років
Під час очної оцінки вимірювали зріст, вагу та талію відповідно до стандартних рекомендацій [14], повторюючи кожну міру двічі та беручи засоби. Процентилі ІМТ, залежні від статі та віку (кг/м 2), були розраховані на основі посилань Світової організації охорони здоров’я, адаптованих для канадців (http://cpeg-gcep.net/content/who-growth-charts-canada). Дітей класифікували як людей із ожирінням, якщо вони перевищували 97-й процентиль ІМТ.
Infinium HumanMethylation450 BeadChip Array
Вилучення ДНК з Т-клітин проводили за допомогою набору Wizard-Genomic-DNA-Purification-Kit (Promega) відповідно до інструкцій виробника. Масив мікросхем BeadChip Infinium HumanMethylation450 та аналіз даних були описані раніше [15].