人造化學品的不當使用會對生物多樣性和人類健康構成重大威脅讶凉，某些化學物質(zhì)（如農(nóng)藥）可能通過表觀遺傳機制（如DNA甲基化）對代謝健康造成跨代傳遞馏颂。先前的研究表明邦马，胰腺中DNA甲基化變化是小鼠跨代易感性代謝疾病的重要機制，因此分析胰腺等代謝重要器官的表觀遺傳模式窍侧，可以進一步增進對祖代Linuron暴露介導跨代代謝效應的機制理解停撞。
2024年10月5日瓷蛙，瑞典斯德哥爾摩大學Oskar?Karlsson團隊在《Journal of Hazardous Materials》期刊發(fā)表了題為“Pesticide-induced transgenerational alterations of genome-wide DNA methylation patterns in the pancreas of Xenopus tropicalis correlate with metabolic phenotypes”的科研成果，研究關注了一種名為Linuron的抗雄激素類除草劑在動物（熱帶爪蟾，Xenopus tropicalis）中的跨代表觀遺傳效應艰猬，以及其與代謝表型的相關性横堡。
標題：Pesticide-induced transgenerational alterations of genome-wide DNA methylation patterns in the pancreas of Xenopus
tropicalis correlate with metabolic phenotypes（農(nóng)藥誘導的熱帶爪蟾胰腺全基因組DNA甲基化模式的跨代改變與代謝表型相關）
期刊：Journal of Hazardous Materials
影響因子：IF 12.2 / 1區(qū)
技術平臺：RRBS
研究通過簡化基因組重亞硫酸鹽測序（Reduced Representation Bisulfite Sequencing，RRBS）分析了祖代（F0代）暴露于環(huán)境相關linuron水平 （2±44.4 μg/L） 的F2代成體雄性Xenopus tropicalis（X. tropicalis）胰腺中的全基因組 DNA 甲基化模式姥宝。分析共鑒定出F2代X. tropicalis基因組中的 1117 個差異甲基化區(qū)域 （DMR）翅萤，揭示了代謝失調(diào)的潛在調(diào)控機制恐疲。在對胰腺功能至關重要的基因中鑒定出 DMR腊满，包括鈣信號傳導（CLSTN2 、CACNA1d?和CADPs2）培己、2型糖尿病相關基因 （TCF7L2?和ADCY5）以及胰腺導管腺癌（PLEC）生物標志物碳蛋。相關性分析揭示這些基因中 DNA 甲基化水平與代謝表型之間的關聯(lián)，表明血糖代謝的表觀遺傳調(diào)控省咨。此外與組蛋白修飾相關基因的差異甲基化表明表觀遺傳機制發(fā)生變化肃弟。研究證明了Linuron在一定環(huán)境濃度下引起的發(fā)育暴露可以導致雄性傳遞的跨代胰腺DNA甲基化模式改變。這些改變可能對胰腺功能產(chǎn)生長期影響零蓉，并引起對農(nóng)藥跨代表觀遺傳效應的健康風險的關注笤受。
研究思路：
研究假設Linuron在F0代早期發(fā)育暴露可以改變F2代胰腺表觀基因組，尤其與代謝功能相關基因敌蜂。
通過實驗設計箩兽，研究F0代熱帶爪蟾（X. tropicalis）在暴露于Linuron后的多代效應，并在F2代中評估跨代表觀遺傳效應章喉。
使用RRBS技術分析成體雄性F2代X.?tropicalis胰腺的全基因組DNA甲基化模式汗贫。
通過相關性分析和主成分分析，研究DNA甲基化水平與代謝表型（體重和血糖水平）之間的關聯(lián)秸脱。
研究亮點：
Linuron暴露導致X. tropicalis胰腺的跨代表觀遺傳變化落包。
在F2代雄性X. tropicalis中鑒定出1117個DMRs，這些區(qū)域可能與代謝表型跨代變化有關摊唇。
在與F2代代謝表型變化相關的基因中鑒定出DMRs咐蝇，表明這些基因的甲基化狀態(tài)可能影響代謝表征。
特定基因的甲基化水平與血漿中的葡萄糖水平存在相關性巷查，進一步支持表觀遺傳調(diào)控在代謝調(diào)控中的作用有序。
結果圖形
易小結
本研究表明旗笔，發(fā)育過程中暴露于一定濃度的抗雄激素類除草劑Linuron后彪置，會誘導雄性傳遞的胰腺DNA甲基化模式的跨代改變。結果強調(diào)了環(huán)境污染的長期影響蝇恶，并指出了對胰腺功能可能危害的跨代效應拳魁。在關鍵代謝基因中檢測到差異甲基化區(qū)域（DMRs），包括重要的2型糖尿病標記物（tcf7l2和adcy5）艘包、胰腺導管腺癌（plec）以及調(diào)控鈣信號的基因的猛，這些基因可以影響胰腺的外分泌和內(nèi)分泌功能。這些基因中的一些DNA甲基化水平也與體重和血漿葡萄糖水平相關想虎，表明表觀遺傳調(diào)控可以影響葡萄糖代謝卦尊。最后，在編碼幾種組蛋白甲基轉移酶舌厨、去甲基化酶和乙酰轉移酶的基因中鑒定出DMRs岂却，這些基因對于調(diào)控表觀遺傳景觀至關重要。這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于全面理解污染跨代效應的潛在機制裙椭，也對歷史上農(nóng)藥和化學品使用所帶來的長期后果提出了擔憂躏哩。研究結果對環(huán)境污染物的長期影響和跨代表觀遺傳效應的健康風險具有重要意義。
參考文獻：
RozaM, Eriksson ANM, Svanholm S, Berg C, Karlsson O. Pesticide-inducedtransgenerational alterations of genome-wide DNA methylation patterns in thepancreas of Xenopus tropicalis correlate with metabolic phenotypes. J HazardMater. 2024 Aug 9;478:135455. pii: S0304-3894(24)02034-X. doi:10.1016/j.jhazmat.2024.135455. PubMed PMID: 39154485.
