研究背景双对氯苯基三氯乙烷(2,2-bis(chlorophenyl)-l,1,1-trichloroethane,DDTs)是在生产生活中最常见的有机氯农药之一(Organochlorine pesticides,OCPs),其半衰期较长,是一类可以通过食物链传递从而蓄积在脂肪组织、而且具有生物放大效应的有机化合物。而产前母亲与胎儿时刻承受着环境污染物暴露的风险。有的感染,特别是早期感染,可能直接导致怀孕失败与流产,或者造成胎儿畸形。关键问题是,对于大部分没有导致流产与畸形的感染,它们对孩子出生后的一生的疾病(比如免疫疾病)风险会产生重要的影响,而这些影响可能会通过表观遗传学(比如甲基化)而记录下来,但是到目前为止,这一方面的知识还十分缺乏,尚未有系统研究与报道。研究目的为验证产前DDTs暴露与个体生命历程中疾病发生风险这一可能的因果关系,我们综合利用流行病学、生物信息学以及表观遗传学的研究方法,有针对性地对产前DDTs暴露与新生儿脐血全基因组甲基化变化的关联性进行了研究。研究方法1、研究人群及样本收集:选择厦门莲花医院作为我们研究的现场。根据纳入和排除标准,对在该医院产检的孕妇进行相关信息的收集。在孕早期(孕周≤16周)收集孕妇外周静脉血样本(5ml)并进行问卷调查,在产妇分娩时采集其新生儿的脐带血(5ml)。2、外周血和脐带血DDTs暴露水平检测:采用气相色谱联用电子捕获器技术(GC-MS-ECD)检测孕妇外周血及新生儿脐血中DDTs六种同系物的含量。3、DNA甲基化水平分析:根据DDTs检测结果选择最高浓度暴露的12对母-子作为DDTs高暴露组(病例组),并选出低浓度DDTs暴露的12对母-子作为DDTs低暴露组(对照组)。提取样本的DNA,采用全基因组芯片对新生儿脐血基因组甲基化分布状态进行检测;然后采用R软件对甲基化数据进行分析,评估产前DDTs暴露水平与脐血基因组DNA甲基化变化的关联性。研究结果1、孕妇及新生儿体内DDTs暴露水平:(1)150名孕妇外周血中DDTs的六种同系物 op’-DDT、pp’-DDT、op’-DDD、pp’-DDD、op’-DDE 及 pp’-DDE的检出率分别是 29.3%、83.3%、24.0%、58.00%、34.7%及 82.0%。pp’-DDT、pp’-DDE、pp’-DDD 的浓度中位数分别是 1.555ug/ml、0.932ug/ml 及 0.072 ug/ml;(2)150名新生儿脐带血中DDTs的六种同系物op’-DDT、pp’-DDT、op’-DDD、pp’-DDD、op’-DDE 及 pp’-DDE 的检出率分别是 10.7%、69.3%、20.7%、29.3%、45.3%及81.3%。pp’-DDT、pp’-DDE的浓度中位数分别是0.406ug/ml及0.417ug/ml。2、甲基化差异位点分析:我们一共发现1131个甲基化差异位点(P值<0.05且| β |值≥0.05),其中包含了 689个高甲基化位点和442个低甲基化位点;这些差异位点分别分布于538个基因上,其中有12%的免疫相关基因。基因本体论(G0)分析结果发现差异性甲基化位点共参与了 7条生物学过程、10条分子功能和8条的细胞组分构成通路。Pathway通路分析结果显示共有5个细胞通路与DDTs产前暴露有关(P值<0.05),分别为真核生物核糖体生成通路、嗅觉传导通路、细胞色素P450对外来物质的代谢通路、神经营养蛋白信号传导通路和碱基切除修复通路。研究结论我们的研究结果显示产前高浓度DDTs暴露组与低浓度暴露组之间存在广泛的DNA甲基化状态的差异,说明DDTs暴露确实会导致胎儿基因组DNA的表观遗传学重组。这些甲基化差异的基因主要集中在固有免疫、自身免疫疾病、胰岛素抵抗、嗅觉细胞信号通路、细胞周期和癌症相关基因。