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Nat Commun:早年间调节特殊基因的表达或能改善成年后饮食诱导的肥胖症

来源:本站原创 2018-03-12 21:33

2018年3月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自东京医科牙科大学的研究人员通过研究发现,基因Fgf21一旦在个体早年间建立DNA的甲基化状态,其就会影响个体成年期的肥胖。

图片来源:Department of Molecular Endocrinology and Metabolism

几十年以来,科学家们认识到了良好的营养对于儿童早期发育的重要性,但早年间的营养经历或许会对个体后期生活中的机体体重产生深远和长期的效应,比如,因孕期或泌乳期营养不良导致的个体早年间营养状况不佳或许会被作为表观遗传记忆被储存到后代的基因组中,同时这种效应会一直持续到成年期,从而就会增加个体后期生活中患多种代谢性疾病的风险,比如肥胖症等;如今表观遗传学研究领域已经成为生物科学中发展最快且最复杂的研究领域之一。

此前研究人员通过研究发现,从产后开始哺乳,乳汁或许会充当一种配体来激活细胞核受体—过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα),其是肝脏脂质代谢的关键转录调节子,同时研究人员还表示,围产期期间给予小鼠合成性的PPARα配体就能够激活后代机体肝脏中脂肪酸β氧化基因的DNA甲基化水平下降,DNA甲基化是细胞用来控制基因表达的特殊表观遗传学机制。

相关研究结果就能促进研究人员深入阐明是否PPARα的DNA甲基化状态能够靶向作用基因的表达,在早年生活中其能够以一种PPARα依赖性的方式被调节并建立,同时还会一直持续到成年期。研究者Koshi Hashimoto表示,当前研究中,利用对DNA甲基化的全基因组分析,我们鉴别除了一系列PPARα靶向基因,在围产期期间,这些基因会经历配体激活的PPARα依赖性DNA去甲基化阶段,同时其DNA甲基化状态还会持续到成年期。

这项研究中,研究人员首次提出证据表明,PPARα依赖性的基因Fgf21的去甲基化作用会在出生后小鼠机体的肝脏中发生,而且一旦这种状态被建立的话其就会持续到个体成年期,并且对基因表达的水平施加长期效应以应对周围环境的变化,部分原因可能是饮食诱导的肥胖效应发生了减弱。文章中研究人员首次详细分析了特殊基因在个体一生中的DNA甲基化状态。

最后研究者Yoshihiro Ogawa表示,考虑到PPARα在哺乳期或许能作为乳汁的感测器,似乎哺乳期能为PPARα依赖性Fgf21的去甲基化作用提供一个关键的时间窗口来响应母体环境,Fgf21的甲基化作用能够代表一种表观遗传记忆的形式,一直持续到成年期,同时其在个体肥胖症的发育程序化(developmental programming)过程中似乎扮演着关键的角色。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Xunmei Yuan, Kazutaka Tsujimoto, Koshi Hashimoto, et al. Epigenetic modulation of Fgf21 in the perinatal mouse liver ameliorates diet-induced obesity in adulthood. Nature Communications (2018) doi:10.1038/s41467-018-03038-w

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