心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)的發生並非單一因素造成,而是遺傳背景、年齡、飲食、肥胖、吸菸、缺乏運動及代謝異常等因素長期交互作用的結果。近年研究發現,這些生活型態與環境因素除了直接影響心血管健康,也可能透過表觀遺傳機制改變基因的調控方式,其中DNA甲基化(DNA methylation)便是受到高度關注的機制之一。
DNA甲基化主要是指在DNA的CpG位點上加入甲基基團,形成5-methylcytosine(5-mC)。這個過程不會改變DNA原本的序列,卻可能影響轉錄因子結合、染色質結構及基因表現。因此,同樣的DNA序列,在不同的甲基化狀態下,可能呈現不同程度的基因活性。
這樣的調控與心血管疾病有什麼關係?研究顯示,心血管疾病相關的DNA甲基化變化可能涉及多種重要的生物途徑。例如,與發炎反應(inflammation)相關基因的甲基化改變,可能影響慢性血管發炎;與血管內皮功能(endothelial function)相關的變化,則可能影響血管舒張、血管張力與內皮細胞功能。此外,DNA甲基化也與脂質代謝(lipid metabolism)及血管重塑(vascular remodeling)等過程有所關聯,進而可能參與脂質堆積、細胞增生、纖維化及細胞外基質調控。
當這些分子與細胞層級的變化長期累積,可能與動脈粥樣硬化(atherosclerosis)、冠狀動脈疾病、心肌梗塞(myocardial infarction)及心臟衰竭(heart failure)等心血管疾病的形成與進展產生關聯。
因此,DNA甲基化提供了一個理解心血管疾病的新角度:疾病不只與「DNA序列是什麼」有關,也可能與「DNA如何被調控」有關。更重要的是,部分甲基化狀態會受到年齡、代謝與環境暴露影響,使其成為連結生活型態、環境因素與心血管疾病分子變化的重要研究方向。
目前這些發現主要用於理解疾病機制與探索潛在生物標記,尚不能將特定DNA甲基化變化直接視為心血管疾病的單一成因或獨立診斷依據。隨著更多大型族群與長期追蹤研究累積,DNA甲基化有望進一步幫助我們理解環境、基因調控與心血管疾病之間複雜的交互作用
引用文獻:
- Krolevets M, et al. DNA methylation and cardiovascular disease in humans: a systematic review and database of known CpG methylation sites. Clinical Epigenetics. 2023.
- Santovito D, et al. Epigenetic regulation in atherosclerosis and its therapeutic potential. Nature Reviews Cardiology. 2026.
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- Costantino S, et al. et al. New Mechanisms of Vascular Dysfunction in Cardiometabolic Patients: Focus on Epigenetics. Current Pharmaceutical Design. 2020.
- Fernández-Sanlés A, et al. Association between DNA methylation and coronary heart disease or other atherosclerotic events: A systematic review. 2017.