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快上车,看看EWAS

 生物_医药_科研 2019-07-29

SFS健康人群血脂的表观全基因组关联研究(EWAS)

今天小编给大家带来的是一篇关于EWAS的研究[Epigenome-Wide Association Study (EWAS) of Blood Lipids in Healthy Population from STANISLAS Family Study (SFS)  IF=4.1]。血脂异常是心血管疾病(CVD)的主要危险因素之一,同时也影响其他慢性病。表观基因组关联研究(EWAS)是GWAS的表观遗传等效物,为我们提供有关表观基因组扰动与人类疾病相关性状之间关联的信息。EWAS加深了我们对涉及脂质代谢调节的表观遗传修饰的认识。此外,与脂质水平相关的表观遗传模式可能在预测心血管事件的发生中起重要作用。

以往的研究都是在患有心血管疾病的受试者身上进行的,然而,脂质性状的调节可以在健康群体中不同,并且可以发现涉及基因调节通路的新变体,这有助于更好地理解涉及脂质代谢的复杂机制。本研究的目的是填补这一知识空白,并分析表观遗传甲基化模式与健康人群中脂质表型(高甘油三脂,胆固醇,高\低密度脂蛋白)的关联,深化对脂质谱的表观遗传学了解。

受试者

该研究的发现队列由来自STANISLAS Family Study(SFS)的73个家庭的211个个体组成。该研究的所有受试者均为欧洲人,不存在严重的或慢性的疾病以及CVD的个人史。重复队列包括在MuTHER研究中收集的662个脂肪组织样本。

DNA甲基化的评估

全基因组DNA甲基化分析对每个CpG进行两种测量:甲基化强度和非甲基化强度。DNA甲基化被描述为β值,它是甲基化和未甲基化强度之间的比率。使用R包minfi 为每个CpG生成检测p值,以此来从分析中剔除质量差的探针。此外,还从所有样本中剔除了> 5%样本中缺失的探针。最后,排除含有交叉反应性和靶向多态性CpG 的探针,余下373626个探针用于统计分析。在关联分析之前,进行背景校正和归一化处理。

单核苷酸多态性的基因分型与选择

通过Infinium CoreExome Illumina试验进行基因分型。从NHGRI-EBI GWAS目录中挖掘显著的高甘油三脂(TG)相关的SNP,其位于与显著甲基化位点相同的染色体中。

统计分析

用于发现队列的TC(血清总胆固醇),TG,LDL(低密度脂蛋白)和HDL(高密度脂蛋白)的水平不是正态分布的,因此进行了e-log转换。线性混合效应模型用于分析每个探针的甲基化水平与对数转换表型之间的关联,这些表型考虑了个体之间的相关性。使用的模型包括性别,年龄,BMI和血细胞计数等作为协变量,芯片阵列作为随机效应。通过Q值来衡量错误发现率,将q值(<0.05)定义为统计显著性。FDR方法用于校正多次测试和Bonferroni校正方法的结果。甲基化值与评估的表型之间的关联分析通过R包CpGassoc来进行。HumanMethlyation450注释文件用于注释探针及其相应的基因。

复制队列中的TC水平遵循相同的统计分析程序。使用R的统计软件包lmerTest,对年龄,性别,BMI和吸烟作为固定效应的线性混合效应模型,甲基化芯片和家庭结构作为随机效应进行遗传关联分析。显著性阈值设定为0.05 / n,其中n是先前GWAS研究中显著的TG相关SNP的数量。

结果1:全基因组DNA甲基化与全血脂质水平的关联

两个探针显示出与TG浓度的统计学显著水平,它们分别位于7号染色体上的PRKAG2(7q36.1)和16号染色体上的KREMEN2(16p13.3)中。然而,在DNA甲基化和其他评估的脂质表型之间未发现显著关联。

结果2:生物信息学分析

cg08897188探针位于染色体7q36.1上,位于PRKAG2基因的内含子内和AC093583.1非编码转录物的相反链内(图A)。该基因具有2个剪接变体:AC093583.1-201(LOC644090)和AC093583.1-202。Cg08897188位于LOC644090的外显子3中,并且计算机分析显示存在转录因子结合位点(图B)。

染色体16p13.3上的cg04580029位于KREMEN2基因的启动子侧。cg04580029探针与DNA酶I超敏感位点和H3K27Ac组蛋白峰完全重叠(图A)。进一步分析表明,cg04580029位于离KREMEN2基因转录起始位点3对碱基对的位置(图B)。

对涉及cg04580029的ENSR00000529174启动子的调节活性的分析表明,根据巨噬细胞分化的水平,启动子处于活跃或非活动状态。

结果3:遗传变异与甲基化位点之间的关联

DNA序列变异可能影响甲基化水平,因此作者选择了GWAS研究中与TG水平相关的SNP,这些SNP位于已识别的甲基化位点的同一染色体上(表1),以检测它们与甲基化水平的关联。在染色体7和16中发现了16个多态性,这些多态性以前与TG水平有关。显著性阈值设置为0.003,但未检测到明显的顺式甲基化QTL。

结果4:识别的CpG关联与脂肪组织中脂质水平的可重复性

在脂肪组织中检测了2种探针与TG的关系,结果如表2所示,cg04580029与TG具有显著性关联。

文章到这里差不多就结束了,小编为大家梳理一下。通过本次研究,两个CpG位点(PRKAG2,KREMEN2)的甲基化与脂质组学谱显著相关。在脂肪组织中队列中寻找可重复性,其中一个探针cg08897188被发现与TG有显著的关联。这些结果可以为心血管疾病的机制提供新的见解,并有助于新的治疗干预措施。

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