补碘背后的健康密码：CCL5 与 CXCL8 基因甲基化如何左右自身免疫性甲状腺炎？

为探究碘对 AIT 患者趋化因子基因 DNA 甲基化的影响及机制，哈尔滨医科大学的研究人员开展相关研究，发现 CCL5 和 CXCL8 基因甲基化状态与 AIT 有关，补碘应适量。该研究对理解 AIT 发病机制、指导诊疗意义重大，推荐科研读者阅读。

　　

在人体的 “小宇宙” 里，甲状腺就像一个默默工作的 “小太阳”，对维持身体的正常运转起着至关重要的作用。甲状腺激素的合成离不开碘这种微量元素，就如同做饭离不开盐一样，碘是甲状腺激素合成的关键原料。如今，全球约 88% 的人口都生活在食用碘盐的地区，碘缺乏问题得到了一定控制。然而，新的麻烦却出现了，碘摄入过量的情况在世界范围内逐渐增多。在中国的一些地方，饮用高碘水成为碘摄入过量的重要原因。碘摄入过多或过少都可能引发甲状腺疾病，比如甲亢、甲减、甲状腺肿，还有让人头疼的自身免疫性甲状腺炎（AIT，也叫桥本甲状腺炎或慢性淋巴细胞性甲状腺炎 ）。据统计，全球每年每 1000 个人中就有 0.3 - 1.5 人会患上 AIT，约 2% 的世界人口受其影响。

虽然科学家们一直在努力探索 AIT 的发病机制，但目前还没有完全搞清楚。大家知道，AIT 的发病和环境、遗传因素以及免疫失调都有关系，可具体是怎么相互作用的呢？这还是个未解之谜。而且，有研究发现，在碘过量或不足的地区补充碘，会增加 AIT 的发病率。同时，细胞因子和趋化因子在 AIT 的免疫发病过程中扮演着重要角色，可碘对 AIT 患者趋化因子基因的 DNA 甲基化有什么影响呢？其中的潜在机制又是什么呢？这些问题就像一团团迷雾，笼罩着甲状腺疾病研究领域，也让医生们在治疗 AIT 时有些束手束脚。

为了拨开这些迷雾，哈尔滨医科大学的研究人员经过不懈努力，在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为《DNA methylation of chemokine genes in patients with autoimmune thyroiditis at different iodine levels》的论文。这篇论文就像一把钥匙，为我们打开了理解 AIT 发病机制的新大门。研究人员发现，CCL5 和 CXCL8 基因的 DNA 甲基化状态与 AIT 密切相关，CCL5 基因的 DNA 甲基化水平可以作为 AIT 的一个重要的表观遗传标记和生物学指标。而且，长期缺碘后补充碘，对 CCL5 和 CXCL8 基因的 DNA 甲基化水平影响很大，这也给大家提了个醒，补碘一定要适量，可不能盲目多补。这一研究成果不仅帮助我们更好地理解了 AIT 的发病原因，还为未来的分子诊断、新治疗方法的开发以及科学补碘提供了理论依据。

那研究人员是怎么得出这些重要结论的呢？他们用了不少巧妙的技术方法。首先是筛选研究对象，他们从山东不同碘水平地区，按照年龄、性别、BMI 和居住地址 1:1 匹配了 176 名 AIT 患者和 176 名健康对照者。接着，在检测指标时，用了多种专业方法，像用 As3? - Ce??催化分光光度法测尿碘，用免疫化学发光法测血清中的 FT?（游离三碘甲状腺原氨酸? ）、FT?（游离甲状腺素 ）、TSH（促甲状腺激素 ）等。在研究基因层面的变化时，用 TIANGEN 凝胶提取试剂盒提取全血基因组 DNA，用 MethylTarget 技术检测 DNA 甲基化水平，用 Trizol 试剂提取总 RNA，再通过实时定量聚合酶链反应检测 CXCL8 和 CCL5 基因的 mRNA 表达水平。最后，他们还从 NCBI - GEO 获取了 GSE138198 和 GSE54958 数据集，用 R 软件进行分析，让研究结果更有说服力。

下面来看看具体的研究结果：

• 研究对象的特征：研究人员根据地区碘水平的不同，把 352 名研究对象分成了 3 组，详细记录了 AIT 组和对照组在性别、年龄、BMI、UIC（尿碘浓度 ）、SIC（血清碘浓度 ）、TSH、FT?、FT?、TGAb?（甲状腺球蛋白抗体阳性 ）、TPOAB?（甲状腺过氧化物酶抗体阳性 ）和 TPOAb? & TGAb?（甲状腺过氧化物酶抗体和甲状腺球蛋白抗体均阳性 ）等方面的数据。这些数据就像一张张 “小档案”，为后续的研究提供了基础信息。
• 候选基因的甲基化水平：研究人员检测了 4 个候选基因，发现 AIT 组中 CCL5_2 和 CXCL8_1 靶区域的甲基化水平比对照组低。这就好比在基因的 “小花园” 里，这两块区域的 “花朵”（甲基化 ）变少了。而且，在相关的 CpG 位点上，也有不少位点的甲基化水平和对照组有差异。
• 不同地区候选基因的甲基化水平：在不同碘水平的地区，候选基因的甲基化水平也不一样。碘强化地区（IFAs）中，CCL5_2、CXCL8_1 和 CXCR5_1 靶区域的甲基化水平比对照组低；碘充足地区（IAAs）中，CCL5_1 的甲基化水平比对照组高；碘过量地区（IEAs）中，CCL5_1 的甲基化水平比对照组低。进一步分析还发现，不同碘水平地区的 AIT 患者，在一些靶区域和 CpG 位点的甲基化水平存在显著差异，这说明碘水平对基因甲基化的影响很复杂。
• 候选基因靶区域甲基化水平的相关性：研究人员还发现，CCL5_2 和 CXCR5_1 靶区域的甲基化水平与年龄呈负相关，就像年龄越大，这两个区域的甲基化水平越低；而 CXCL14_1 靶区域的甲基化水平与年龄呈正相关。CXCL8 _1 靶区域的甲基化水平和 UIC 呈正相关，这意味着尿碘浓度越高，这个区域的甲基化水平可能越高。
• CCL5 和 CXCL8 基因的转录水平分析：AIT 患者 CCL5 和 CXCL8 基因的 mRNA 表达水平比对照组高。在不同地区中，IFAs 的 AIT 患者 CCL5 基因的 mRNA 水平明显升高，而在 IFAs、IAAs 和 IEAs 中，AIT 患者 CXCL8 基因的 mRNA 水平都显著升高。而且，CCL5 基因 mRNA 表达和 CCL5_2 的甲基化水平呈显著负相关，也就是说，CCL5_2 甲基化水平越低，CCL5 基因的 mRNA 表达可能越高。
• 使用 GSE 数据集重新验证候选基因转录水平：研究人员用 GSE 数据集重新验证后发现，AIT 患者甲状腺组织中 CCL5 基因的 mRNA 表达水平比正常甲状腺组织高很多，这进一步证明了 CCL5 基因在 AIT 发病过程中可能起着重要作用。

在讨论部分，研究人员对这些结果进行了深入分析。环境因素里的碘，对 AIT 的发病影响很大，不同碘水平地区 AIT 的患病率不一样，碘缺乏地区补碘后对 DNA 甲基化水平影响更明显。CCL5 基因在 AIT 患者甲状腺组织中表达增加，而且它的低甲基化可能会促进 mRNA 表达，进而影响 AIT 的发展。CXCL8 基因虽然之前的研究认为和肿瘤相关，但在这项研究里发现它在 AIT 患者中 DNA 甲基化水平低，mRNA 表达高，这可能和碘的调节作用有关，也可能解释了 AIT 和甲状腺癌发病率增加之间的联系。

CXCR5 基因在 AIT 患者中表达增加，和维持甲状腺组织的淋巴细胞浸润有关，而 CXCL14 基因的 DNA 甲基化在 AIT 发病中可能作用不大。另外，不同碘水平对候选基因 DNA 甲基化影响不同，长期缺碘后补碘影响更显著，而且碘摄入可能通过改变 CXCL8 的 DNA 甲基化水平影响其表达，这也提醒大家补碘要适量。研究还发现，DNA 甲基化水平和年龄也有关系，这或许能解释为什么 AIT 发病率会随着年龄增长而增加。

这项研究意义重大，它首次探索了趋化因子基因 DNA 甲基化和 AIT 之间的关系，分析了环境碘暴露对候选趋化因子基因 DNA 甲基化的影响，还通过整合数据集验证了候选基因在 AIT 发病中的作用。不过，研究也有一些局限性，比如还有其他因素可能影响 AIT 患者的甲基化变化，研究用的数据集不是自己收集的，样本代表性可能有问题，而且还需要进一步的体外和体内实验来验证机制。但无论如何，这篇论文为甲状腺疾病的研究开辟了新方向，就像在黑暗中点亮了一盏明灯，指引着科研人员和医生们在攻克 AIT 的道路上继续前行，未来，随着研究的不断深入，相信我们对 AIT 的认识会越来越深刻，治疗方法也会越来越有效。