多囊卵巢綜合征(PCOS)是育齡期婦女最常見(jiàn)的內分泌代謝疾病,主要以雄激素過(guò)高的臨床表現、持續無(wú)排卵、卵巢多囊性改變?yōu)樘卣鳎啾憩F為多毛、痤瘡、月經(jīng)異常等等。更為重要的是,PCOS是當前女性不孕的主要原因,影響全球6%-20%的育齡婦女。
盡管PCOS對婦女的健康有諸多不利影響,但由于對其病因以及對疾病復雜性的認識較少,治療PCOS的進(jìn)展受到阻礙。目前研究已經(jīng)發(fā)現PCOS有很強的遺傳成分,患有PCOS病的婦女所生的女兒中,60%-70%最終會(huì )出現這種疾病。但到目前為止,很少有研究關(guān)注與PCOS發(fā)展相關(guān)的表觀(guān)遺傳變化。
近日,法國里爾大學(xué)Paolo Giacobini及斯特拉斯堡大學(xué)Anne-Laurence Boutillier小組合作在國際學(xué)術(shù)期刊《細胞-代謝》上在線(xiàn)發(fā)表了一篇題為“Polycystic ovary syndrome is transmitted via a transgenerational epigenetic process”的文章,研究發(fā)現多囊卵巢綜合征(PCOS)通過(guò)跨代表觀(guān)遺傳傳播。
首先,研究人員在小鼠模型上驗證了PCOS的強大遺傳性,實(shí)驗結果表明,與對照組相比,抗繆勒管激素(AMH)暴露下的小鼠后代表現出更多的PCOS癥狀,交配后產(chǎn)仔的數量也減少。并且在出生后6個(gè)月,PAMH 動(dòng)物的代謝發(fā)生了改變,包括體重和脂肪量更高, PAMH F1后代的葡萄糖耐量和胰島素敏感性較低等,并且呈現出跨代遺傳的現象。
隨后,研究人員對來(lái)自對照組和第三代PCOS樣小鼠的卵巢組織進(jìn)行了RNA測序和全基因組DNA甲基化分析,鑒定了102個(gè)差異表達基因并進(jìn)行功能注釋和富集分析,發(fā)現DNA低甲基化調節了與PCOS相關(guān)的關(guān)鍵基因;與健康對照組相比,患有PCOS的雌性血液樣本中一些差異甲基化基因也發(fā)生了改變。
基于以上研究結果,研究人員在表觀(guān)遺傳學(xué)臨床前研究中檢查了使用通用甲基供體S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的治療潛力。SAM是一種重要的天然存在的生物分子,廣泛存在于所有活細胞中,并作為所有轉甲基化反應的主要甲基供體,因此可用于促進(jìn)其他低甲基化組織的甲基化。研究人員用SAM處理了PCOS模型小鼠,發(fā)現SAM糾正了PCOS模型小鼠的轉錄組、神經(jīng)內分泌和代謝缺陷。
最后,研究團隊通過(guò)聚合酶鏈反應(MeDIP-PCR)在患有PCOS病的婦女和對照組婦女的血液樣本中尋找常見(jiàn)的表觀(guān)遺傳特征。結果表明:研究人員從PAMH譜系全基因組甲基化譜中選出的六個(gè)基因中鑒定出五個(gè)(ROBO-1、CDKN1A、HDC、IGFBPL1和IRS4),與健康婦女相比,在PCOS婦女的血樣中有差異甲基化,并且這些變化都定位于這些基因的啟動(dòng)子區域。
總之這些發(fā)現表明,PCOS傳遞給后代是通過(guò)DNA甲基化完成的,并揭示了甲基化組標記物可作為該病診斷的潛在標志物,同時(shí)還確定了基于表觀(guān)遺傳學(xué)治療的潛在靶點(diǎn)。
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