건강한 지원자에 대한 오존 노출에 따른 후생유전학적 영향 수정 (Geminoz)

오존에 대한 제어된 인간 노출 연구는 폐 기능 감소(Devlin et al. 2012; Kim et al. 2011)와 염증 증가(Kim et al. 2011; Koren et al. 1991; Liu et al. 2009; Romieu et al. . 2008). 그러나 건강한 젊은 지원자의 오존에 대한 반응 범위는 매우 크며 개인이 몇 달 후에 오존에 노출되면 응답 곡선에서 계층 구조를 유지하므로 수명이 긴 요인이 원인임을 시사합니다. 여러 연구에서 GSTM1 또는 NQO1과 같은 산화 스트레스 유전자의 다형성이 대기 오염 물질에 대한 반응성과 관련이 있을 수 있음을 입증했습니다(Bergamaschi et al. 2001; Corradi et al. 2002). 그러나 지난 10년 동안 많은 연구자들은 환경 독성 물질에 대한 노출과 질병 사이의 가능한 연결 고리로서 후생유전체를 탐구하기 시작했습니다. 후생유전학은 유전자 발현 및 표현형에 영향을 미치는 비유전적 메커니즘을 의미합니다(Cortessis et al. 2012). 일반적으로 연구되는 후생유전학적 변화에는 DNA 메틸화, 히스톤 변형 및 비암호화 RNA 발현(즉, 마이크로 RNA). 최근 Harvard School of Public Health에서 실시한 작업에서는 DNA 메틸화를 대기 오염으로 인한 건강에 미치는 악영향에 대한 효과 수정자로 살펴보았습니다(Bind et al. 2012). 이 그룹은 VA Normative Aging Study의 이전 전쟁 참전 용사를 대표하는 코호트를 사용하여 전 세계적으로 그리고 후보 유전자 내에서 DNA 메틸화 상태를 가진 심혈관 질환 관련 혈액 바이오마커에서 더 강력한 효과를 관찰했습니다. 또한 Salam et al. 폐 염증의 지표인 분획 호기 산화질소가 단기 PM 2.5 농도 및 어린이의 NOS2 후생유전학적 및 유전적 변이와 상호 관련이 있음을 발견했습니다(2012). 따라서, 이 연구들은 후성 유전적 변화가 오염 물질에 대한 민감성에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. 또한 대기 오염으로 인한 건강 영향의 잠재적 경로인 급성 후생유전학적 변화는 미립자 물질 및 주변 가스 오염 물질의 흡입과 관련이 있습니다(Baccarelli et al. 2009; Bellavia et al. 2013; Bollati et al. 2010; De Prins 외 2013, Madrigano 외 2011, Tarantini 외 2009). 따라서 개인의 후생유전학적 프로필이 오존에 다소 민감하게 만들 수 있으며, 오존 노출 자체가 후생유전체에 급격한 변화를 일으켜 오존 반응에 영향을 미칠 수 있습니다.

대기 오염 물질과 관련된 후생유전학적 변화를 살펴본 이전 연구는 유전적 요인과 후생유전학적 요인의 역할을 분리하는 데 어려움을 겪었습니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 일란성(MZ) 쌍둥이를 연구하는 것입니다. MZ 쌍둥이는 배아 발달 과정에서 두 개 이상의 딸 세포가 단일 접합체에서 분리되어 유전적 서열은 동일하지만(Fraga et al. 2005) 후성유전체가 다른 두 개체를 형성할 때 발생합니다(Li et al. 2013; Szyf 2007). 양극성 및 정신분열증 장애(Bonsch et al. 2012; Dempster et al. 2011), 천식(Runyon et al. 2012), 자폐 스펙트럼 장애(Wong et al. 2013)와 같이 MZ 쌍둥이가 일치하지 않는 여러 질병 , 유방암(Heyn et al. 2013)은 후생유전학적 변이를 원인으로 내포합니다. 따라서 질병 상태에 대한 불일치가 이미 후생유전학적 변화와 연결되어 있기 때문에 후성유전학이 오존 노출에 대한 일부 피험자의 감수성에 책임이 있을 수 있는 반면 다른 피험자는 반응하지 않는 것처럼 보인다는 개념에 그럴듯함을 더합니다. MZ 쌍둥이를 이 연구의 하나의 대상 모집단으로 사용함으로써 유전학의 영향 없이 후성유전학만으로 인한 가변성을 완전히 탐색할 수 있습니다.

이 연구를 위해 연구자들은 건강한 피험자와 건강한 쌍둥이 쌍을 공기와 오존을 청소하기 위해 통제된 노출 후 폐 염증의 변화를 측정할 것입니다. 이 종점은 이전 작업에서 기도를 감싸고 있는 상피 세포가 오존의 첫 번째 표적이며 IL-6 및 IL-8과 같은 전염증성 사이토카인을 만들어 반응한다는 것을 보여주었기 때문에 선택되었습니다. 후생유전학적 변화는 조직 유형에 따라 달라지며 기도 상피 세포는 기관지경 검사 동안 브러시 생검으로 얻어 후생유전학적 변화를 분석할 수 있습니다. 조사관은 피험자 간의 기본 후생유전학적 프로필의 차이가 오존에 대한 반응성과 관련이 있는지 여부와 오존 노출 자체가 피험자의 후성유전체에 급격한 변화를 일으키는지 여부를 결정할 것입니다.