生活方式,環境與基因表徵的改變
Epigenetics , 表觀基因,是一個基因修飾的機制,在不改變基因序列的情況下,以染色體修飾(chromatin modifications)的方式,達到基因調控,基因表徵的改變,從身體最基礎的生命藍圖,重要蛋白質,酵素...的生成,廣泛的影響身體的健康與疾病,而且基因表徵的改變,影響的不只是現在,而是藉由遺傳影響到下一代。
表觀基因表記(Epigenetic markers)的改變跟很多疾病有關,像癌症,心血管疾病,呼吸系統疾病,神經退化性疾病
基本上,改變基因表徵的方式有,1. DNA甲基化,2. 組蛋白修飾( histone modifications),3. 微小核糖核酸(miRNA expression),2. 基因銘記/基因印記 (genetic imprinting) ,3 染色質重組(Chromatin Remodeling) 4. 非編碼核糖核酸 (noncoding RNA (ncRNA))的製造
生活環境的眾多因素,生活方式,在日常生活裡影響著,DNA 甲基化,組蛋白修飾,微小核糖核酸,
例如 :
飲食 , 大量多攝取不飽和脂肪酸容易導致自由基產生和氧化壓力(Oxidative stress),進而影響表觀基因的改變 , 天然植物裡的多酚(Polyphenols) ,能調解DNA 甲基化,組蛋白修飾,組蛋白脫乙醯酶類 (HDACs) ,在某些癌細胞的研究中發現。多酚對於DNA 甲基轉移酶有抑制作用,甚至能逆轉一些惡性轉小相關的表觀基因畸變。
環境污染 ,空氣裡的懸浮微粒 ( particulate matter ) ,長期接觸懸浮粒子在ALu 和 LINE_1與甲基化成負相關,在對波士頓地區(美國馬薩諸塞州)老年男性進行的一項重複測量調查——規範老化研究 (NAS) 中,對 1097 個血液 DNA 樣本進行了分析,結果發現 LINE-1 甲基化降低與接觸黑碳(汽機車廢氣)有關。由於在癌症 和心血管疾病患者中發現了血液 LINE-1 低甲基化,這種變化可能重現與疾病發展相關的表觀遺傳過程,並代表顆粒物空氣污染影響人類健康的機制。
身體的活動 ,新興證據顯示表觀遺傳機制可能參與介導體力活動的影響。在最近的一項研究中,體力活動與週邊血淋巴細胞中長散在核苷酸元素 (LINE)-1 元素的較高甲基化程度有關,LINE-1 元素是人類基因組中高度重複的一類重複序列,LINE-1 的低甲基化與發炎反應以及染色體不穩定性有關,
在運動後的人體肌肉活檢中,也觀察到 H3K36 乙醯化的整體增加 。此外,一項簡短的運動已被證明可以改變人類循環中性粒細胞中的 miRNA ,其中包括 38 種參與發炎路徑的 miRNA
壓力,早期研究顯示,DNA甲基化 對壓力環境有很高的敏感度,研究發現長期高壓的研究對象的海馬迴,糖皮質激素受體基因高甲基化
參考資料:
1. Introductory Chapter: Epigenetics in SummaryRosariaMeccariello
2. Epigenetics and lifestyle , Jorge Alejandro Alegría-Torres1, Andrea Baccarelli2 & Valenna Bolla†3