燃煤污染型地方性氟中毒患者外周血DNA甲基化分析

摘要：

目的:探讨燃煤污染型地方性氟中毒（简称燃煤型氟中毒）患者外周血DNA甲基化模式及甲基化差异基因，为氟化物诱导机体损伤的发病机制研究提供依据。方法:采用病例-对照研究方法，在贵州省六盘水水城县辖内常年敞灶燃用高氟煤的陡箐乡选择10例重度氟中毒患者为病例组，并在同地区以木柴为主要燃料的花嘎乡选择10例无氟中毒症状者为对照组。采集两组人群外周血，采用简并代表性亚硫酸氢盐测序（RRBS）技术，分析外周血全基因组DNA甲基化模式（
n = 4）、DNA差异甲基化区域（differentially methylated region，DMR），结合DMR差异程度（log
2Ratio值）和KEGG通路富集分析筛选甲基化差异基因；采用实时荧光定量PCR，验证候选甲基化差异基因的mRNA表达水平（
n = 10）。
结果:甲基化模式分析结果显示，病例组与对照组基因DNA的所有C碱基甲基化水平分别为（61.53 ± 0.59）%、（62.48 ± 1.53）%；其中，CG位点甲基化水平分别为（63.75 ± 0.65）%、（64.36 ± 1.01）%，CHG位点分别为（13.79 ± 0.72）%、（16.69 ± 4.06）%，CHH位点分别为（25.12 ± 1.72）%、（29.77 ± 3.97）%。与对照组比较，病例组患者分布在不同常染色体上的DMR共有1 000段；其中19号染色体最多，为104段。DMR相关基因978个，其中高甲基化基因265个、低甲基化基因713个；KEGG通路富集分析结果显示，甲基化差异基因主要参与细胞新陈代谢、癌症发生、磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B（PI3K-AKT）等信号通路；结合DMR差异程度，以高甲基化的琥珀酸脱氢酶复合物黄素蛋白亚基A假基因3（SDHAP3，log
2Ratio = 3.487）和低甲基化的核因子κB抑制剂激酶调节亚基γ（IKBKG，log
2Ratio =-4.436）为候选基因。病例组与对照组人群SDHAP3（0.54 ± 0.08、1.00 ± 0.00）、IKBKG mRNA表达水平（1.32 ± 0.39、1.00 ± 0.00）比较，差异均有统计学意义（
F = 22.94、15.09，
P < 0.01或< 0.05）。
结论:燃煤型氟中毒患者与对照人群基因组中存在大量的甲基化差异基因，其中髙甲基化的SDHAP3及低甲基化的IKBKG可能参与了燃煤污染型氟化物诱导的机体损伤。

关键词：氟化物、煤、DNA甲基化、机体损伤

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资助基金：国家自然科学基金U1812403;贵阳市科技计划项目筑科合[2017]30-3;贵州省研究生教育创新计划项目YJSCXJH[2019]070;National Natural Science Foundation of ChinaU1812403;Guiyang Science and Technology Plan Project[2017]30-3;Guizhou Graduate Education Innovation Plan ProjectYJSCXJH[2019]070

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：93-98