Вплив на вагу народжуваного при палінні матері протягом усієї вагітності, зумовлений метилюванням ДНК
Анотація
Передумови
Куріння сигарет має серйозні негативні наслідки для здоров'я дорослих та потомства матерів, які палять під час вагітності. Одним із найбільш поширених наслідків куріння під час вагітності є зниження маси тіла при народженні, що, в свою чергу, пов'язане з хронічними захворюваннями у зрілому віці. Дослідження, пов’язані з епігеномами, виявили, що курці демонструють характерний «характер метилювання куріння», і недавні автори припустили, що метилювання ДНК опосередковує вплив куріння матері на вагу при народженні. Метою цього дослідження було відтворити попередні звіти про те, що метилювання опосередковує вплив куріння матері на вагу при народженні, та вперше дослідити, чи спостерігаються ефекти посередництва специфічно для статі, щоб врахувати відомі різниці в рівні метилювання.
Методи
Рівні метилювання в пуповинній крові 313 новонароджених визначали за допомогою Beadchip Illumina HumanMethylation450K. Всього було протестовано 5527 сайтів CpG, відібраних на підставі літературних доказів. Щоб визначити, чи можна спостерігати зв'язок між курінням матері та вагою при народженні метилюванням, аналіз посередництва проводили для значущих місць CpG. Потім проводили окремі аналізи у чоловіків та жінок.
Результати
Після контролю якості в результаті аналізу залишилось 282 новонароджених. Загалом 25 мам постійно курили протягом усієї вагітності. Вага народжуваності новонароджених, матері яких палили протягом всієї вагітності, зменшилась> 200г. Після корекції для багаторазового тестування 30 CpG показали диференційоване метилювання у підгрупі материнського куріння, включаючи найвищі гени "структури метилювання куріння" AHRR, MYO1G, GFI1, CYP1A1, і CNTNAP2. Вплив куріння матері на вагу при народженні частково був зумовлений метилюванням cg25325512 (PIM1); cg25949550 (CNTNAP2); та cg08699196 (ITGB7). Секс-специфічні аналізи виявили посередницький ефект для cg25949550 (CNTNAP2) у новонароджених чоловіків.
Висновок
Наведені дані повторюють попередні висновки про те, що метилювання може опосередковувати вплив куріння матері на вагу при народженні. Аналіз ефектів посередницької залежності від статі свідчить про те, що стать новонародженого може мати вплив. Необхідно провести масштабніші дослідження, щоб дослідити роль як виявлених диференційовано метильованих локусів, так і статі новонародженого в опосередкуванні зв'язку між палінням матері під час вагітності та вагою при народженні.
Передумови
Імовірним механізмом, за допомогою якого вплив несприятливих внутрішньоутробних умов може негативно впливати на довгострокове здоров'я, є метилювання ДНК. Дослідження кандидатів на CpG та дослідження асоціацій на рівні епігенома (EWAS) виявили стійкі зв'язки між курінням та диференціальним метилюванням ДНК у дорослих [16,17,18]. Ряд досліджень також досліджував вплив куріння матері під час вагітності на структуру метилювання у нащадків. Ці дослідження включали підходи до генних та геномних кандидатів [19,20,21,22,23], а також EWAS [24,25,26,27,28,29,30,31]. У цих EWAS ряд диференційовано метильованих генів демонструє неодноразові та послідовні зв'язки [32,33,34]. П’ять найкращих генів AHRR, GFI1, MYO1G, CYP1A1, і CNTNAP2.
Попередні автори сформулювали гіпотезу про те, що куріння матері впливає на вагу при народженні шляхом індукованого курінням метилювання ДНК. Згідно з цією теорією диференціальне метилювання функціонує як посередник, тобто змінна, яка враховує частину зв'язку між предиктором та критерієм [35, 36]. Початкові аналізи для визначення того, чи метилювання ДНК є посередником між курінням матері та вагою при народженні, вже проводились. У цих дослідженнях був виявлений посередницький ефект для восьми CpG при аналізі пуповинної крові дитини [37] та двох CpG при аналізі плаценти [38].
Цілі цього дослідження полягали у відтворенні раніше повідомлених посередницьких ефектів метилювання на зв'язок між курінням матері та вагою при народженні та вперше дослідити, чи спостережувані ефекти посередництва є специфічними для статі. Аналізи були зосереджені на сайтах, пов’язаних з курінням, і були обмежені сайтами CpG з: (i) значним зв’язком з курінням у великому недавньому мета-аналізі [31]; або (ii) повідомлений посередницький ефект у зв'язку між курінням матері та вагою при народженні [37, 38].
Також були проведені аналізи, щоб визначити, чи були спостережувані ефекти посередництва специфічними для статі, оскільки: (i) рівні метилювання демонструють суттєві статеві відмінності [39]; (ii) спостережувані статеві відмінності присутні з народження [40], і (iii) різні моделі метилювання можуть мати різні результати.
Методи
Зразок опису
Дані для цього дослідження були отримані з дослідження POSEIDON ("Пре-, пери- та постнатальний стрес у нащадків людини та нелюдів: трансляційний підхід до вивчення епігенетичного впливу на депресію"). Детальний опис дослідження POSEIDON наведено в іншому місці [41]. Протокол дослідження був затверджений Комітетом з етики медичного факультету Мангейма Університету Гейдельберга, і дослідження проводилось відповідно до Гельсінкської декларації. Були проаналізовані дані 410 матерів та 405 немовлят, завербованих протягом третього триместру вагітності із лікарень Рейн-Неккар, Німеччина. Коротко, критеріями виключення матері для цього аналізу були: (i) анамнез гепатиту В, гепатиту С або ВІЛ-інфекції; (ii) будь-який поточний або попередній діагноз шизофренії або будь-якої залежності від речовини, крім нікотину; та (iii) будь-який поточний психічний розлад, що вимагає стаціонарного лікування. Критеріями виключення у нащадків були: вага при народженні 0,01) при більш ніж 1% позицій) були виключені. Зонди виключалися, якщо було дотримано будь-який із наступних критеріїв: кількість бісеру