一型糖尿病与DNA甲基化的关联——甲基化研究的新思路

生信草堂 · 公众号 · · 2017-11-15 17:00

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一型糖尿病是一种常见的自免疫疾病，它的病因主要是由于产生胰岛素的β细胞遭到破坏。遗传因素和环境因素都参与了此疾病的发生过程。近年来，一型糖尿病的发病率逐年上升，尤其是在小于五岁的儿童中，在同卵双胞胎中亦是如此。这表明环境因素可能在疾病的发生中起了重要的作用。环境影响的作用途径之一就是表观遗传，其中最常见的、研究最为广泛的就是DNA甲基化。然而，大部分研究疾病与甲基化的关联研究都采用的是基于无关联人群的病例-对照样本，然后通过提取全血细胞的DNA进行研究。今天为大家介绍的一项研究是通过使用一个患病而另一个健康的同卵双胞胎纯化的特定类型的血细胞作为材料进行研究，很好的避免了因为人群遗传异质性和血细胞比例异质性带来的干扰。

首先，该研究在52对同卵双胞胎中对三种纯化的血细胞（CD4+ T 细胞、CD19+ B细胞和CD14+ CD16- 单核细胞）进行DNA提取并测量了DNA甲基化水平（Illumina 450K芯片），然后分别进行了甲基化与一型糖尿病的关联分析。经过多重校验后，只在T细胞中发现了一个显著的差异甲基化位点（differentially methylated CpG position, DMP）。

尽管这个位点与一型糖尿病有一些牵强的生物学功能上的联系，但是该研究并没有往下深入，而是转向了变异性甲基化位点（Differentially variable CpG position, DVP）的方向。那么什么是DVP呢？我们一般在关联分析中寻找的是组内变异性小而组间均值差异大的DMP，而DVP指的是组间变异性显著差异的位点。最近一段时间，在癌症表型中发现了存在DVP的现象。但是对于非肿瘤组织，DVP的研究还非常少，因此该研究进行了DVP的分析。