論文標(biāo)題：Prenatal epigenetics diets play protective roles against environmental pollution

期刊：Clinical Epigenetics

作者：Shizhao Li, Min Chen, Yuanyuan Li & Trygve O. Tollefsbol

發(fā)表時間：2019/03/16

DOI：10.1186/s13148-019-0659-4

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早期營養(yǎng)雖然不能夠改變DNA，但是它可以通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)顯著地影響發(fā)育。近期發(fā)表在Clinical Epigenetics 的一項(xiàng)綜述研究顯示，來自阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的一個研究小組發(fā)現(xiàn)了“表觀遺傳學(xué)飲食”有助于防止在子宮內(nèi)和出生后暴露于環(huán)境污染所帶來的不利影響。

早期膳食營養(yǎng)對個體發(fā)育的命運(yùn)和疾病預(yù)防具有顯著影響。例如，蜂王漿的存在與否能決定雌性蜜蜂幼蟲將會發(fā)育成蜂王（存在蜂王漿）還是不具備繁殖能力的工蜂（沒有蜂王漿）。最近在Clinical Epigenetics上發(fā)表的一篇綜述文章中，作者報道了特定飲食在預(yù)防環(huán)境污染誘發(fā)的遺傳疾病或表觀遺傳疾病中的重要作用，這些作用主要通過調(diào)節(jié)基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)。

表觀遺傳學(xué)和污染

表觀遺傳學(xué)是分子生物學(xué)中心法則的一個重要補(bǔ)充，能反映基因組與其所處環(huán)境的相互作用。表觀遺傳變化會影響基因的表達(dá)，但不對DNA序列進(jìn)行任何改變。表觀基因組是指基因組的所有表觀遺傳修飾，其中屬DNA甲基化和組蛋白修飾最為重要。

哺乳動物表觀基因組會經(jīng)歷兩個主要的消除和重建周期，包括配子發(fā)生時期和早期胚胎發(fā)生時期，在此期間表觀基因組很容易受環(huán)境因素的影響（見下圖）。

環(huán)境污染，包括環(huán)境中的空氣污染（如顆粒物、煙霧、多環(huán)芳烴等），破壞激素的化學(xué)品（如雙酚A，農(nóng)利靈，持久性有機(jī)污染物等），和重金屬（如砷，鎘，鉛等）。它們會嚴(yán)重影響人類健康，尤其會對胎兒和嬰兒的早期生活產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

表觀遺傳學(xué)飲食

Tollefsbol的實(shí)驗(yàn)室在2011年創(chuàng)造了“表觀遺傳學(xué)飲食（epigenetics diet）”這一術(shù)語。它指的是一類生物活性膳食化合物，如西蘭花中的異硫氰酸酯，大豆中的染料木黃酮，紅葡萄中的白藜蘆醇以及其他常見食物。它們都已被證實(shí)可以改變表觀基因組，從而產(chǎn)生有益健康的結(jié)果。表觀遺傳學(xué)飲食可以通過調(diào)節(jié)表觀遺傳修飾酶（例如DNA甲基轉(zhuǎn)移酶和組蛋白脫乙酰酶以及某些非編碼RNA）來抑制腫瘤進(jìn)展。

在完成我們最近的文章時，我們回顧了最近的一些先進(jìn)研究。這些研究發(fā)現(xiàn)一些生物活性化合物也可能抵消或削弱環(huán)境污染對表觀基因組造成的損害。例如，雙酚A是一種公共衛(wèi)生關(guān)注的破壞激素的化學(xué)品，而通過膳食補(bǔ)充甲基供體（如維生素B12、葉酸、膽堿等）和異黃酮染料木黃酮，可以逆轉(zhuǎn)雙酚A誘導(dǎo)的表觀基因組失調(diào)。B族維生素可能能防止空氣污染引起的DNA甲基化損失。膳食葉酸補(bǔ)充劑已被證實(shí)可以預(yù)防由重金屬引起的不良反應(yīng)。

我們相信表觀遺傳試劑可能被用于抵消環(huán)境污染引起的表觀基因組缺陷。在文章中，我們提醒大家注意某些食物中可能存在的環(huán)境毒素和化學(xué)物質(zhì)，例如水果（例如草莓）和綠葉蔬菜（例如菠菜）中的殺蟲劑，食品和飲料的塑料容器中的雙酚A，脂肪食品中的二惡英，肉類在高溫下烤制或熏制時的多環(huán)芳烴，以及某些海產(chǎn)品（例如鯖魚和箭魚）中的汞。這些接觸，特別是在早期發(fā)育期間的接觸，可能通過表觀遺傳機(jī)制對兒童的后期健康/疾病后果產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

表觀遺傳學(xué)可能是將環(huán)境刺激、胎兒編程和成年表型聯(lián)系起來的最重要的分子機(jī)制之一。表觀遺傳修飾由于具有可逆性而成為了一種頗有吸引力的治療靶點(diǎn)。

（來源：科學(xué)網(wǎng)）