《Diabetologia》:Parent-of-origin effects in the life-course evolution of cardiometabolic traits
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为探究心脏代谢性状(cardiometabolic traits)是否存在亲代起源效应及动态变化,研究人员对浦那母婴营养研究(PMNS)和浦那儿童研究(PCS)队列展开研究。结果发现亲代起源效应从出生到成年均存在,且有性别差异。该研究为心血管代谢疾病的初级预防提供了方向。
在生命的长河中,人类的各种性状和疾病就像复杂的拼图,由遗传和环境的碎片共同拼凑而成。心脏代谢性状,如血糖、血脂和胰岛素水平等,不仅关乎着人们的日常健康,还与许多慢性疾病紧密相连。以往的研究表明,这些性状具有一定的遗传性,而且某些性状似乎还存在着亲代起源效应,即从父母一方优先遗传的现象。不过,大多数这类研究都集中在成年人身上,对于这些效应在生命早期是否就已出现,以及它们如何随着生命历程发展变化,我们知之甚少。
为了填补这些知识空白,来自瑞典隆德大学(Lund University)等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于浦那母婴营养研究(PMNS)和浦那儿童研究(PCS)这两个出生队列,对亲代起源效应和心脏代谢性状之间的关系进行了深入探究。该研究成果发表在《Diabetologia》杂志上,为我们理解这些复杂的生命现象提供了新的视角。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们对 PMNS 队列中的父母和后代进行了长期随访,从出生开始,每隔 6 年进行一次生长和代谢相关的测量,包括人体测量学指标、血糖、胰岛素和血脂等。在 PCS 队列中也进行了类似的随访和测量。同时,研究人员还利用了基因分型技术,对特定基因座的单核苷酸多态性(SNP)进行分析,以此来探究遗传因素在亲代起源效应中的作用。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 亲代起源和后代性别特异性的父母效应:在人体测量学性状方面,出生体重存在显著的母亲亲代起源效应,女儿在 24 岁时部分肥胖相关性状表现出母亲偏向,而儿子的腰臀比(WHR)则表现出父亲偏向。对于血糖和胰岛素指标,6 - 12 岁期间,胰岛素和相关指标的父母效应发生了明显转变,如空腹胰岛素和 HOMA2-S 在 6 岁时母亲效应为负,到 12 岁转变为正;HOMA2-B 在 6 岁时父亲效应较强,12 岁转变为母亲效应。脂质水平方面,甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL - cholesterol)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL - cholesterol)在所有时间点都表现出强烈且一致的母亲效应。
- 纵向建模分析:通过纵向混合效应模型评估发现,对于心脏代谢性状,空腹血糖、甘油三酯和胆固醇表现出更强的母亲偏向,而空腹胰岛素、HOMA2-B 和 HOMA2-S 则表现出更强的父亲偏向。
- PCS 队列中的亲代起源效应:在 PCS 队列中也观察到了一些与 PMNS 队列相似的亲代起源效应,如部分人体测量学性状、血糖 - 胰岛素性状和脂质性状的父母效应趋势一致。
- PMNS 中的遗传亲代起源效应:在 PMNS 队列中,KCNQ1 基因座的 rs2237892 SNP 对出生体重、12 岁时的 HOMA2-B 和 6、12 岁时的脂质水平有显著的亲代起源效应;KLF14 基因座的 rs4731702 变异对 6 岁和 24 岁时的甘油三酯水平有母亲亲代起源效应;MOB2 基因座的 rs2334499 变异在 6、12 和 24 岁时表现出显著的母亲效应,12 岁时存在显著的亲代起源效应 。
综合研究结论和讨论部分,这项研究具有重要意义。它首次证明了亲代起源效应在心脏代谢性状中从出生到童年、青春期直至成年的整个生命历程中都存在,并且这种效应在不同生理阶段会发生动态变化。母亲在后代的子宫内、青春期和生育年龄的代谢中似乎起着主导作用。这些发现为生命历史理论提供了新的证据,也为心血管代谢疾病的初级预防(primordial prevention)开辟了新的思路。不过,研究也存在一定的局限性,如研究结果是观察性的,缺乏因果关系的论证,而且研究对象主要来自印度的两个出生队列,需要在更多不同的人群中进行验证。但无论如何,这项研究为后续的研究指明了方向,有望在未来揭示更多关于亲代起源效应和心脏代谢疾病的奥秘,为人类健康事业做出更大的贡献。
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