[陳柏仰]人類胎盤DNA甲基化與胎兒體重及新陳代謝基因的關聯性

胚胎於母體內成長時同時受到遺傳與環境的調控。過去流行病學的研究結果顯示,胚胎發育過程不正常會提高成人時期心血管以及新陳代謝相關疾病的風險。DNA甲基化為一代表性的表觀遺傳修飾,許多研究指出胚胎發育過程不正常會經由影響DNA甲基化模式,進而引發心臟病及糖尿病。本研究收集胚胎發育不正常的人類胎盤,分為IUGR(生長遲緩)以及LGA(生長過剩),與AGA(正常生長)的胎盤,以低代表性甲基化定序(reduced representation bisulfite sequencing)分析不同生長狀態的胚胎之DNA甲基化模式。我們發現在基因體絕大部分的DNA甲基化程度在三種樣本中皆相近,但有將近200個基因顯示有甲基化差異,且多半是心血管及新陳代謝疾病的致病基因。同時,這些基因上的甲基化程度與胎兒的人體測量值(出生體重、頭圍、身長等)具有顯著相關性。我們進一步於其中挑選四個具有代表性的基因,SLC36A1、PTPRN2、CASZ1與IL10,以qPCR驗證其基因表現與DNA甲基化差異有關。本研究證實胎盤的DNA甲基化模式確實能作為胚胎發育的環境代表,其甲基化變化進而影響胎兒的生長,且可能提高成人時期心血管疾病的好發率。

 

 

圖A:IUGR(生長遲緩)、LGA(生長過剩)、與AGA(正常生長)胎盤的基因體甲基化程度差異。

圖B:SLC36A1與PTPRN2的甲基化與胎兒表徵(身長,體重)具有相關性。

Pao-Yang Chen☨, Alison Chu☨, Wen-Wei Liao, Liudmilla Rubbi, Carla Janzen, Fei-Man Hsu, Amit Ganguly, Shanthie Thamotharan, Matteo Pelligrini, Sherin Devaskar (2017) Prenatal growth patterns and birthweight are associated with differential DNA methylation and gene expression of cardiometabolic risk genes in human placentas, Reproductive Sciences

http://paoyang.ipmb.sinica.edu.tw/downloads/Reproductive_Sciences_2017.pdf