用于识别生命早期环境暴露的新生物标志物的独特资源

用于识别生命早期环境暴露的新生物标志物的独特资源

研究人员现在拥有独特的资源来识别生命早期环境暴露的新生物标志物并了解其对健康的影响。 这要归功于巴塞罗那全球健康研究所 (ISGlobal) 领导的一项研究，该机构得到了“la Caixa”基金会的支持，该研究系统地记录了各种早期生命暴露与不同水平的分子谱之间的所有联系，包括表观基因组（DNA 甲基化）、转录组（基因表达）和代谢组（代谢物）。 该结果是欧盟资助的运动员项目的一部分，发表在《自然通讯》上，并在 https://helixomics.isglobal.org 。

我们的健康在很大程度上取决于我们居住的环境。事实上，70-90% 的患病风险是由我们的暴露组决定的：我们一生中接触的各种环境（即非遗传）因素。 然而，我们对这些环境危害是什么、它们如何相互作用以及它们引发哪些生物过程的了解仍然有限。

生命早期是一个特别重要的时期，因为在这些发育脆弱时期的暴露可能会在分子水平上产生显着的影响，而这种影响可能要到成年后才能在临床上检测到。”

Martine Vrijheid，ISGlobal 儿童与环境项目负责人

在这项研究中，Vrijheid 领导的研究小组旨在将多种化学、户外、社会和生活方式暴露（怀孕期间 92 次，儿童 6-11 岁时 116 次）与同一儿童的分子特征（血液中的 DNA 甲基化和基因转录、血浆蛋白以及血清和尿液中的代谢物）进行比较。 该分析包括来自人类早期生命暴露组 (HELIX) 项目的 1,301 对母子，这是一项在六个欧洲国家（西班牙、英国、法国、立陶宛、挪威和希腊）进行的长期队列研究。

“使用大规模并行计算机的高性能计算使我们能够克服分析大型‘组学’数据时面临的最大挑战之一，”高级合著者胡安·R·冈萨雷斯 (Juan R. Gonzalez) 说。 该分析确定了 1,170 个显着关联（249 个与怀孕期相关，921 个与儿童期相关），从而深入了解潜在的生物反应和暴露来源。 怀孕期间的暴露，例如母亲吸烟、重金属镉或微量元素钼，大多与DNA甲基化的变化有关。 相比之下，儿童时期的暴露与所有分子水平的特征相关，特别是血清代谢物。 例如，结果表明儿童通过饮食接触化学污染物。

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“我们发现了新的多组学与儿童接触必需微量元素、天气条件、室内空气质量以及邻苯二甲酸盐和对羟基苯甲酸酯之间的关联，”主要作者 Léa Maitre 说。 “通过将这些关联可视化为网络，我们可以更好地了解给定的分子特征是否与多次暴露相关，反之亦然，从而识别潜在的生物途径，”她补充道。

事实上，研究结果为六个暴露组提供了合理的疾病机制：铜、烟草烟雾、儿童时期的室内空气质量、持久性有机污染物、邻苯二甲酸盐和对羟基苯甲酸酯以及天气条件。 例如，儿童接触铜与近 90 种分子特征有关，包括 C 反应蛋白（一种炎症标志物）水平升高。 采样前一个月的温度、湿度和其他天气条件与涉及睡眠和抑郁的血清代谢物、涉及体温调节的蛋白质和免疫反应基因有关。

Vrijheid 总结道：“凭借我们目录中丰富的暴露组和分子信息，我们为科学界提供了宝贵的资源，以寻找暴露生物标志物、确定暴露来源、增进对疾病机制的了解，并最终推进公共卫生政策。”

来源：

巴塞罗那全球健康研究所 (ISGlobal)

参考：

梅特，L.，等人。 (2022) 早期人类生命暴露组的多组学特征。 自然交流。 doi.org/10.1038/s41467-022-34422-2 。

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