早年間調(diào)節(jié)特殊基因的表達(dá)或能改善成年后飲食誘導(dǎo)的肥胖癥

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來(lái)自東京醫(yī)科牙科大學(xué)的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，基因Fgf21一旦在個(gè)體早年間建立DNA的甲基化狀態(tài)，其就會(huì)影響個(gè)體成年期的肥胖。

幾十年以來(lái)，科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到了良好的營(yíng)養(yǎng)對(duì)于兒童早期發(fā)育的重要性，但早年間的營(yíng)養(yǎng)經(jīng)歷或許會(huì)對(duì)個(gè)體后期生活中的機(jī)體體重產(chǎn)生深遠(yuǎn)和長(zhǎng)期的效應(yīng)，比如，因孕期或泌乳期營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致的個(gè)體早年間營(yíng)養(yǎng)狀況不佳或許會(huì)被作為表觀遺傳記憶被儲(chǔ)存到后代的基因組中，同時(shí)這種效應(yīng)會(huì)一直持續(xù)到成年期，從而就會(huì)增加個(gè)體后期生活中患多種代謝性疾病的風(fēng)險(xiǎn)，比如肥胖癥等；如今表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)成為生物科學(xué)中發(fā)展最快且最復(fù)雜的研究領(lǐng)域之一。

此前研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，從產(chǎn)后開(kāi)始哺乳，乳汁或許會(huì)充當(dāng)一種配體來(lái)激活細(xì)胞核受體—過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα），其是肝臟脂質(zhì)代謝的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)子，同時(shí)研究人員還表示，圍產(chǎn)期期間給予小鼠合成性的PPARα配體就能夠激活后代機(jī)體肝臟中脂肪酸β氧化基因的DNA甲基化水平下降，DNA甲基化是細(xì)胞用來(lái)控制基因表達(dá)的特殊表觀遺傳學(xué)機(jī)制。

相關(guān)研究結(jié)果就能促進(jìn)研究人員深入闡明是否PPARα的DNA甲基化狀態(tài)能夠靶向作用基因的表達(dá)，在早年生活中其能夠以一種PPARα依賴性的方式被調(diào)節(jié)并建立，同時(shí)還會(huì)一直持續(xù)到成年期。研究者Koshi Hashimoto表示，當(dāng)前研究中，利用對(duì)DNA甲基化的全基因組分析，我們鑒別除了一系列PPARα靶向基因，在圍產(chǎn)期期間，這些基因會(huì)經(jīng)歷配體激活的PPARα依賴性DNA去甲基化階段，同時(shí)其DNA甲基化狀態(tài)還會(huì)持續(xù)到成年期。

這項(xiàng)研究中，研究人員**提出證據(jù)表明，PPARα依賴性的基因Fgf21的去甲基化作用會(huì)在出生后小鼠機(jī)體的肝臟中發(fā)生，而且一旦這種狀態(tài)被建立的話其就會(huì)持續(xù)到個(gè)體成年期，并且對(duì)基因表達(dá)的水平施加長(zhǎng)期效應(yīng)以應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的變化，部分原因可能是飲食誘導(dǎo)的肥胖效應(yīng)發(fā)生了減弱。文章中研究人員**詳細(xì)分析了特殊基因在個(gè)體一生中的DNA甲基化狀態(tài)。

最后研究者Yoshihiro Ogawa表示，考慮到PPARα在哺乳期或許能作為乳汁的感測(cè)器，似乎哺乳期能為PPARα依賴性Fgf21的去甲基化作用提供一個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間窗口來(lái)響應(yīng)母體環(huán)境，F(xiàn)gf21的甲基化作用能夠代表一種表觀遺傳記憶的形式，一直持續(xù)到成年期，同時(shí)其在個(gè)體肥胖癥的發(fā)育程序化（developmental programming）過(guò)程中似乎扮演著關(guān)鍵的角色。