2020年9月22日，國(guó)際期刊Nature Communications在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所（中國(guó)科學(xué)院-馬普學(xué)會(huì)計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所）Andrew Teschendorff研究牛組與汪思佳研究組合作的題為“A cell-type deconvolution meta-analysis of whole blood EWAS reveals lineage-specific smoking-associated DNA methylation changes”的研究成果。
吸煙是癌癥、心血管疾病等眾多復(fù)雜疾病的主要危險(xiǎn)因素。表觀遺傳改變特別是DNA甲基化（DNAm）的改變，被認(rèn)為往往在提高疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。大量已有的表觀基因組關(guān)聯(lián)研究（EWAS）通過(guò)繪制血液中DNAm改變的圖譜，探究吸煙是怎樣影響正常細(xì)胞DNA甲基化的。然而血液由多種不同類型的細(xì)胞組成，因此尚不清楚哪些特定的細(xì)胞類型更有可能受到吸煙的影響。
研究團(tuán)隊(duì)首次通過(guò)細(xì)胞特異性的方式對(duì)血液EWAS進(jìn)行Meta分析來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。該團(tuán)隊(duì)收集并分析了來(lái)自7個(gè)獨(dú)立EWAS隊(duì)列的DNA甲基化數(shù)據(jù)，其中包括首個(gè)對(duì)吸煙相關(guān)DNAm變化進(jìn)行全面分析的中國(guó)隊(duì)列。分析發(fā)現(xiàn)與吸煙有關(guān)的DNAm變化在很大程度上與種族無(wú)關(guān)，佐證了將多種族隊(duì)列合并進(jìn)行Meta分析的合理性。Meta分析進(jìn)一步揭示了血液中大多數(shù)吸煙相關(guān)的DNAm變化是如何在骨髓細(xì)胞系內(nèi)發(fā)生的，并主要出現(xiàn)在炎性單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的DNase超敏位點(diǎn)。其中一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的與吸煙相關(guān)的髓樣特異性DNAm信號(hào)也與急性髓系白血病相關(guān)，而吸煙也正是急性髓細(xì)胞白血病的中度危險(xiǎn)因素。與此同時(shí)，在淋巴細(xì)胞系內(nèi)則并未發(fā)現(xiàn)多少與吸煙相關(guān)的DNAm改變。
該項(xiàng)研究通過(guò)計(jì)算方法來(lái)推斷細(xì)胞類型特異的DNAm變化，為細(xì)胞特異性EWAS及Meta分析提供了范例，同時(shí)為費(fèi)力且昂貴的細(xì)胞分選提供了替代可能。
中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所Andrew Teschendorff研究員與汪思佳研究員為文章的共同通訊作者，博士研究生尤成龍為第一作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31571359、31771464和31970632），上海市市級(jí)科技重大專項(xiàng)（2017SHZDZX01），國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)（2015FY111700），國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2018YFC0910403）和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB38020400）的資助。（科技處）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-18618-y
圖：Meta分析揭示吸煙相關(guān)DNA甲基化信號(hào)主要出現(xiàn)在髓樣細(xì)胞
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