吸烟对肺部组织的甲基化有何影响？

　　

众所周知，吸烟对健康极为有害。烟草的烟雾中含有数千种化学物质，包括致癌物质，会增加癌症、心血管疾病和呼吸系统疾病的风险。

芝加哥大学领导的研究团队近日分析了9种人体组织的数据，以了解吸烟的细胞和基因损伤有多大。他们在肺部和结肠组织中发现了与吸烟有关的表观遗传变化，并探索了这些变化的预期基因调控和表达后果。

这篇题为“The association of cigarette smoking with DNA methylation and gene expression in human tissue samples”的论文于3月14日发表在《美国人类遗传学杂志》上。

之前的研究发现，吸烟对健康造成的影响在部分程度上是通过表观遗传变化实现的。不过，这些研究主要是用血液样本进行的。因此，研究人员推断，利用全基因组DNA甲基化分析对更多样本进行分析，可能会发现吸烟对DNA甲基化的其他影响。

通讯作者、芝加哥大学公共卫生科学系的Brandon Pierce表示：“如果我们想了解吸烟等环境暴露的影响，除了血液之外，研究各种组织类型也很重要，因为疾病是发生在体内的各个不同器官。”

利用GTEx项目收集的916份组织样本，研究人员鉴定了人体九种组织内CpG位点上的胞嘧啶甲基化，包括肌肉、肺部、血液、肾脏、乳腺、前列腺、卵巢、睾丸和结肠。组织样本还附带了供者是否吸烟的数据，将其分为从不吸烟者、曾经吸烟者和现在吸烟者。

他们发现了数千个与吸烟相关的甲基化标记，这些标记主要集中在肺部和结肠这两种组织类型中。全基因组甲基化分析并未发现其他组织类型与吸烟有显著关联。

在212个肺部组织样本中，研究团队发现了6350个与吸烟相关的胞嘧啶甲基化转变，其中许多甲基化水平低于正常。在210个结肠组织样本中，他们发现了2735个与吸烟相关的甲基化变化。在1646个位点（肺部）和22个位点（结肠），吸烟与DNA甲基化和局部基因表达均有关联。

研究人员解释说，尽管少数位点同时出现在肺部和结肠组织中，但所涉及到的特定CpG甲基化位点在每种组织类型中似乎是不同的，这有助于人们了解组织中受到吸烟影响的基因。

他们接下来对肺部组织中发现的与吸烟相关的DNA甲基化变化进行通路分析，发现细胞凋亡、外源代谢、紫外线辐射反应、癌症相关信号通路等受到了影响。

Pierce表示，除了吸烟，他还想用同样的技术来了解其他不太明显的环境暴露。“我们可以找出表观遗传特征，作为暴露影响的生物标志物。例如，根据一个人的表观基因组，我们就能判断他是否接触过特定类型的污染物。组织越多样化，样本量越大，我们的信息就越多。”