文獻分享:DNA甲基化與人類心血管疾病的關係

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文獻引用

Krolevets, M., Cate, V.t., Prochaska, J.H. et al. DNA methylation and cardiovascular disease in humans: a systematic review and database of known CpG methylation sites. Clin Epigenet 15, 56 (2023).

DNA甲基化與人類心血管疾病的關係

心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)是全球主要的死亡原因之一,大約佔全球全部死亡率的 30%。這對全球各地的醫療系統造成了巨大的負擔,促使臨床醫生和研究人員尋找這種廣泛流行疾病的潛在原因。

世界衛生組織認為心血管疾病是最受環境影響的疾病之一,受遺傳因素的影響相對較小。表觀遺傳學(epigenetic)變化被認為很可能調節了環境風險對於心血管疾病的發展或進展,目前普遍被認為最有關連因素是「DNA 甲基化」。

「DNA 甲基化」是一種可以修飾基因表現的表觀遺傳標記。DNA 甲基化通常指的是在基因組中,胞嘧啶(cytosine, C)殘基的第五個碳的甲基化。甲基化常見於所謂的 CpG 島(CpG island),是一段長的胞嘧啶(cytosine, C)-鳥嘌呤(guanine, G)核苷酸重複序列。

隨著研究全基因組 DNA 甲基化的技術不斷發展,越來越多證據表明 DNA 甲基化與心血管疾病之間存在著密切的關聯。然而,對於兩者的相互關係,仍然缺乏充分的證據,目前尚未出現明確與 CpG 位點或與特定基因直接相關的研究結果。

此篇系統性回顧文獻的主要目的是綜合研究結果,探索 DNA 甲基化與心血管疾病之間的關係。根據這些研究結果,發現心血管疾病發展或進展的途徑,很可能與 DNA 甲基化的變化有關。

文獻內容簡述

此篇文獻根據 PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta‑Analyses)指南,進行了系統性回顧。在心血管疾病(CVD)的相關文獻中,查閱檢測 DNA 胞嘧啶(cytosine, C)甲基化的相關研究。從 PubMed 和 CENTRAL 資料庫搜尋結果中,共獲得了 5,563 篇相關文獻。

在 99 項研究中,共有 87,827 名個體符合分析資格,從而建立一個結合所有與 CpG、基因及研究相關的資料庫。該資料庫包含 74,580 個獨特的 CpG 位點,其中 1,452 個 CpG 位點在至少 2 篇文獻中被提及,而 441 個 CpG 位點在至少 3 篇文獻中被提及。

有 2 個位點在至少 6 篇文獻中被引用:cg01656216(靠近 ZNF438),與血管疾病和表觀遺傳年齡有關;以及 cg03636183(靠近 F2RL3),與冠心病、心肌梗塞、吸煙及空氣污染有關。

共有 5,807 個基因在至少 2 個研究中被報導,而最常被報導的是 TEAD1(TEA Domain Transcription Factor 1)和 PTPRN2(Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type N2),兩基因的相關範圍從血管到心臟疾病都有關連。

透過 STRING 資料庫分析,發現不同甲基化基因的產物之間,存在顯著的蛋白質交互作用(p = 0.003),表示蛋白質交互作用網絡的失調,可能導致心血管疾病。本篇回顧文獻突顯出目前人類 DNA 甲基化與心血管疾病之間的重要關係。其中包括已被報導的 CpG 甲基化位點、基因以及可能在這相對關係中,發揮重要作用的途徑。

03-01-2024 updated.