論文標題:Prenatal epigenetics diets play protective roles against environmental pollution
期刊:Clinical Epigenetics
作者:Shizhao Li, Min Chen, Yuanyuan Li & Trygve O. Tollefsbol
發表時間:2019/03/16
DOI:10.1186/s13148-019-0659-4
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早期營養雖然不能夠改變DNA,但是它可以通過調節基因表達顯著地影響發育。近期發表在Clinical Epigenetics 的一項綜述研究顯示,來自阿拉巴馬大學伯明罕分校的一個研究小組發現了「表觀遺傳學飲食」有助於防止在子宮內和出生後暴露於環境汙染所帶來的不利影響。
早期膳食營養對個體發育的命運和疾病預防具有顯著影響。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上發表的一篇綜述文章中,作者報導了特定飲食在預防環境汙染誘發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節基因的表達來實現。
表觀遺傳學和汙染
表觀遺傳學是分子生物學中心法則的一個重要補充,能反映基因組與其所處環境的相互作用。表觀遺傳變化會影響基因的表達,但不對DNA序列進行任何改變。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歷兩個主要的消除和重建周期,包括配子發生時期和早期胚胎發生時期,在此期間表觀基因組很容易受環境因素的影響(見下圖)。
環境汙染,包括環境中的空氣汙染(如顆粒物、煙霧、多環芳烴等),破壞激素的化學品(如雙酚A,農利靈,持久性有機汙染物等),和重金屬(如砷,鎘,鉛等)。它們會嚴重影響人類健康,尤其會對胎兒和嬰兒的早期生活產生嚴重影響。
表觀遺傳學飲食
Tollefsbol的實驗室在2011年創造了「表觀遺傳學飲食(epigenetics diet)」這一術語。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。它們都已被證實可以改變表觀基因組,從而產生有益健康的結果。表觀遺傳學飲食可以通過調節表觀遺傳修飾酶(例如DNA甲基轉移酶和組蛋白脫乙醯酶以及某些非編碼RNA)來抑制腫瘤進展。
在完成我們最近的文章時,我們回顧了最近的一些先進研究。這些研究發現一些生物活性化合物也可能抵消或削弱環境汙染對表觀基因組造成的損害。例如,雙酚A是一種公共衛生關注的破壞激素的化學品,而通過膳食補充甲基供體(如維生素B12、葉酸、膽鹼等)和異黃酮染料木黃酮,可以逆轉雙酚A誘導的表觀基因組失調。B族維生素可能能防止空氣汙染引起的DNA甲基化損失。膳食葉酸補充劑已被證實可以預防由重金屬引起的不良反應。
我們相信表觀遺傳試劑可能被用於抵消環境汙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境毒素和化學物質,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燻制時的多環芳烴,以及某些海產品(例如鯖魚和箭魚)中的汞。這些接觸,特別是在早期發育期間的接觸,可能通過表觀遺傳機制對兒童的後期健康/疾病後果產生深遠影響。
表觀遺傳學可能是將環境刺激、胎兒編程和成年表型聯繫起來的最重要的分子機制之一。表觀遺傳修飾由於具有可逆性而成為了一種頗有吸引力的治療靶點。
(來源:科學網)
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