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

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

幾十年以來，科學(xué)家們認識到了良好的營養(yǎng)對于兒童早期發(fā)育的重要性，但早年間的營養(yǎng)經(jīng)歷或許會對個體后期生活中的機體體重產(chǎn)生深遠和長期的效應(yīng)，比如，因孕期或泌乳期營養(yǎng)不良導(dǎo)致的個體早年間營養(yǎng)狀況不佳或許會被作為表觀遺傳記憶被儲存到后代的基因組中，同時這種效應(yīng)會一直持續(xù)到成年期，從而就會增加個體后期生活中患多種代謝性疾病的風(fēng)險，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。

此前研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，從產(chǎn)后開始哺乳，乳汁或許會充當一種配體來激活細胞核受體—過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甲基化是細胞用來控制基因表達的特殊表觀遺傳學(xué)機制。

相關(guān)研究結(jié)果就能促進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，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，同時還會一直持續(xù)到成年期。研究者Koshi Hashimoto表示，當前研究中，利用對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，這些基因會經(jīng)歷配體激活的PPARα依賴性DNA去甲基化階段，同時其DNA甲基化狀態(tài)還會持續(xù)到成年期。

這項研究中，研究人員**提出證據(jù)表明，PPARα依賴性的基因Fgf21的去甲基化作用會在出生后小鼠機體的肝臟中發(fā)生，而且一旦這種狀態(tài)被建立的話其就會持續(xù)到個體成年期，并且對基因表達的水平施加長期效應(yīng)以應(yīng)對周圍環(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**詳細分析了特殊基因在個體一生中的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器，似乎哺乳期能為PPARα依賴性Fgf21的去甲基化作用提供一個關(guān)鍵的時間窗口來響應(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，同時其在個體肥胖癥的發(fā)育程序化（developmental programming）過程中似乎扮演著關(guān)鍵的角色。