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文献集锦│5 月 DNA 甲基化研究新鲜速递
发布时间:2020-05-18 浏览次数:329
转眼5月就要过去啦,小编在这里为大家精心上收集了以DNA甲基化研究为主题的最新研究成果,截止现在,5月以DNA methylation为关键词检索到的文献一共有353篇,小编在这里为大家精心挑选一下7篇作为重点分享,包括EWAS、肿瘤标志物研究、环境污染对DNA甲基化的影响以及一些容易模仿的纯分析文章等。最后在文末附表中列出更多DNA甲基化研究的文献和高分综述的研究方向、登刊时间、技术平台和摘要等信息,让您不用再费时费力搜索,就能轻松获取5月最新的DNA甲基化研究成果和动态,平均IF>8。

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文章展示

标题:Epigenome-wide Association Study and Multi-Tissue Replication of  Individuals With Alcohol Use Disorder: Evidence for Abnormal Gluc-ocorticoid Signaling Pathway Gene Regulation

酒精使用障碍疾病的 EWAS 研究发现与糖皮质激素信号通路相关

 

时间:2020/5/12

期刊:Mol Psychiatry

IF:11.973

平台:850K

摘要:酒精使用障碍(AUD) 是一种慢性衰弱性疾病,治疗方法有限,病理生理学定义不清。目前造成 AUD 背后的机制仍不清楚。作者基于 850K 芯片对全血样本进行了目前规模最大的 EWAS 研究(发现集 625,验证集 4798),目的是识别与 AUD 相关的新表观基因组靶点。结果显示糖皮质激素信号和炎症相关基因中差异甲基化区域的网络与饮酒行为有关。一个在所有队列中结果都一致的探针位于 GAS5(lncRNA)。GAS5 参与调节糖皮质激素受体的转录活性,并具有多种与细胞凋亡、免疫功能和各种癌症相关的功能。利用外周皮质醇水平和神经成像范式进行的内表型分析表明,GAS5 网络相关探针的甲基化变异与应激表型有关。死后的大脑分析记录了 AUD 患者扁桃体中 GAS5 表达的增加。研究数据表明,酒精的使用与糖皮质激素系统中不同基因的甲基化有关,这可能会影响应激和炎症反应,进而增加 AUD 的风险。



标题:Epigenome-Wide Association Study of DNA Methylation and  Adult Asthma in the Agricultural Lung Health Study

成人哮喘的 EWAS 研究


时间:2020/5/7

期刊:Eur Respir J

IF:11.807

平台:850K

摘要:目前对成年人哮喘的研究很少。作者对成人全血中的 DNA 甲基化与非特应性和特应性哮喘的关系进行了最大的 EWAS 研究。作者使用 850K 芯片对 2286 名参与者的全血样本进行 DNA 甲基化检测。以血清特异性免疫球蛋白 e 作为特异反应性的标准,将受试者分为无哮喘(n=185)、非特异反应性哮喘(n=673)、特异反应性哮喘(n=271) 或既无特异反应性又无哮喘(n=1157) 的参照组。结果显示没有与无哮喘的特异反应相关的甲基化位点。许多差异甲基化位点与非特应性哮喘相关、特应性哮喘相关,涉及很多新基因。也有部分 CpG 位点在全血、嗜酸性粒细胞、气道上皮或鼻腔上皮的研究中出现过。涉及到的基因在与神经系统或炎症相关的通路中富集。作者在非特应性哮喘和特应性哮喘中鉴定出大量不同的甲基化 CpG 位点。


标题:Genome-wide DNA Methylation Analysis Reveals Significant Impact of Long-Term Ambient Air Pollution Exposure on Biological Functions Related to Mitochondria and Immune Response

通过全基因组 DNA 甲基化分析显示长期暴露于环境空气污染对线粒体和免疫反应相关的生物功能有显著影响


时间:2020/5/1

期刊:Environ Pollut

IF:5.714

平台:WGBS

摘要:长期暴露在环境空气污染中被认为对人类健康有不利影响。然而,这些影响背后的机制却鲜为人知。DNA 甲基化是一种重要的表观遗传修饰,易受环境因素影响,可能参与了这些过程。作者对来自中国高污染地区(HPR) 和低污染地区(LPR) 的 120 名参与者使用 WGBS 进行全基因组 DNA 甲基化检测,在这些地区,HPR 中 5 种空气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2 和 CO) 的浓度相对 LPR 要高很多(相差 1.6~6.6 倍)。全基因组甲基化分析显示,371 例 DMR 主要位于启动子和增强子等基因调控元件中。基因富集分析显示,DMR 相关基因在肺疾病和癌症相关疾病、线粒体组装和细胞因子相关的生物学过程中显著富集。此外,HPR 参与者表现出更高的 mtDNA 拷贝数。有 15 个 DMR 与 mtDNA 拷贝数显著相关。最后,细胞因子检测表明,血浆白介素 - 5 水平升高与空气污染加重有关。综上所述,研究结果表明长期暴露于环境空气污染可导致 DNA 甲基化的改变,其功能与线粒体和免疫反应有关。


标题:Evaluating the Impact of Trauma and PTSD on Epigenetic Prediction  of Lifespan and Neural Integrity

评估创伤和创伤后应激障碍对表观遗传寿命和神经完整性预测的影响


时间:2020/5/7

期刊:Neuropsycho-

pharmacology

 IF:7.16

平台:850K


摘要:创伤后应激障碍(PTSD) 是一种使人衰弱的疾病,在一些人遭受创伤后出现。创伤和 PTSD 与细胞老化加速有关。这项研究评估了创伤和 PTSD 对遭受过创伤人的 GrimAge 的影响,GrimAge 是一种预测寿命表观遗传因子。这项研究包括 218 名目前患有创伤后精神紧张性精神障碍的患者,427 名没有任何创伤后精神障碍病史的创伤暴露对照者,以及 209 名有终生创伤后精神障碍病史但未被归类为目前的创伤后精神障碍病例的受试者。使用 450K 芯片对全血样本进行 DNA 甲基化检测。对 69 例女性受试者的皮质厚度进行评估。用多元回归模型测试创伤暴露、创伤后应激障碍、皮质厚度和 GrimAge 加速之间的关系。研究结果表明,终生创伤负荷、当前创伤后应激障碍和终生创伤后应激障碍与 GrimAge 加速度相关,提示预测寿命较短。终生创伤和创伤后应激障碍可能导致表观遗传学基础上更高的死亡风险,也证实了 PTSD 相关脑区的皮质萎缩与预期寿命缩短之间的关系。


标题:Structural Basis for Impairment of DNA Methylation by the DNMT3A R882H Mutation

DNMT3A R882H 突变损害 DNA 甲基化的结构基础

时间:2020/5/8

期刊:Nat Commun 11.878

摘要:DNA 甲基转移酶 DNMT3A 在哺乳动物 DNA 甲基化过程中起关键作用。R882H DNMT3A 是急性髓系白血病(AML) 的一个热点突变,引起异常的 DNA 甲基化。然而,这种突变如何影响 DNMT3A 的结构和功能仍不清楚。在这里,作者报告了野生型和 r882h 突变的 DNMT3A 在不同序列背景的 DNA 底物复合物中的结构特征。来自目标识别域的循环(TRD 循环)以 + 1 侧翼位点依赖的方式识别 CpG 二核苷酸。R882H 突变减少了同二聚体界面的 DNA 结合,减少了同二聚体界面与 TRD 环之间的分子链,增强了 TRD 环的动力学。体外甲基化分析一致表明,R882H 突变损害了 DNMT3A 的酶活性、CpG 特异性和侧壁序列偏好。综上所述,本研究揭示了 AML 中 R882H 突变引起的 DNMT3A 的多重缺陷。


标题:A Novel CpG-methylation-based Nomogram Predicts Survival in  Colorectal Cancer

基于 CpG 位点甲基化的诺莫图预测结肠直肠癌的存活率

 

时间:2020/5/12

期刊:Epigenetics

IF:4.173

平台:TCGA

摘要:异常的 DNA 甲基化与结直肠癌(CRC) 患者的预后显著相关。本研究的目的是开发一个基于 CpG 位点甲基化的诺模图用于 CRC 患者的生存时间预测。首先,将 TCGA 有甲基化数据的 378 例 CRC 患者随机分为训练集(n = 249) 和测试集(n = 129)。采用多重筛选策略,确定 6 个候选 CpG 位点,这些位点与训练队列的总生存率显著相关。随后,进行 Cox 回归建模,以构建基于候选 CpG 位点的预后信号。6 个 CpG 位点成功地将患者分为高危组和低危组。此外,将 TNM 阶段和年龄纳入诺莫图。与训练集中的三个独立预后因子相比,诺莫图显示出更好的总体生存率预测。在测试集中,诺莫图的表现也优于三个独立预后因素。同时,在训练和测试队列中,生存概率的校准曲线显示诺莫图预测与实际观测之间有很好的一致性。综上所述,本研究提供了一种基于 CpG 位点甲基化值的诺模图,有望预测 CRC 患者的总体生存,这可能有助于改善 CRC 患者的个性化治疗决策。


标题:The DNA Methylation Landscape of Human Cancer Organoids Available at the American Type Culture Collection

人类癌症类器官的甲基化图谱

 

时间:2020/5/12

期刊:Epigenetics

IF:4.173

平台:850K

摘要:对于实体瘤的研究,用称为类器官的 3D 培养细胞能够更好的反映原始肿瘤特征,对于研究肿瘤细胞之间通讯、实体瘤结构形成、肿瘤细胞表观遗传学变化以及细胞迁移侵袭等特征更具优势。但是每个实验室可能有不同的样本来源、用自己的培养方法来建立这些 3D 肿瘤模型,这可能导致实验结果在不同实验室之间难以重复、妨碍了所获得数据的进一步验证和引用。为了解决这个问题,人类癌症模型倡议组织(Human Cancer Models Initiative,HCMI,其中包括美国国家癌症研究所(NCI),英国癌症研究(CRUK),惠康桑格研究所(WSI)等)选择了美国 ATCC 标准培养物资源库为科学界提供类器官模型(https://www.lgcstandards-atcc.org/hcmi)。但是,目前还没有这些样品的表观遗传学信息,人类癌症类器官的 DNA 甲基化谱图在很大程度上是未知的。来自 Josep Carreras 白血病研究所(IJC)主任 Manel Esteller 博士领导的一个研究小组刚刚在《Epigenetics》期刊上发文介绍了对 ATCC 提供的 25 种人类癌症类器官 3D 模型的表观遗传分析。


研究人员 850K 芯片对 ATCC 提供的 25 种人类癌症类器官进行 DNA 甲基化状态做图景分析。结果发现所研究的类器官能更好地保留原发组织的表观遗传背景,更接近相应原发肿瘤的 DNA 甲基化分布。目前完整的 DNA 甲基化数据可在 GEO 储存库中可免费获得,登录号为 GSE144213:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE144213。


总结

上述分享的文献中,有两篇 EWAS 研究,分数都较高 10 分左右,结合以往的 EWAS 文献,我们可以大概得出这样的经验:EWAS 研究的这类文献通常需要投入巨大的样本量,需要保证样本量在 1000 例以上,才能发表到一个较高水平的期刊上,同时也不难发现 EWAS 研究首选的技术手段是 850K 芯片。另外,其中一篇纯分析文章,只有到了 TCGA 中的数据,亮点在于使用诺莫图用于预后预测,发到 4 分左右,可作为不错的模仿对象。基于环境污染的 DNA 甲基化研究,文章实际不复杂,但这个研究方向,相对肿瘤研究还没有饱和,环境污染对 DNA 甲基化的影响也是待挖掘的研究方向。


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