吸入柴油尾气会导致“发动机罩下深处”的变化
英属哥伦比亚大学和温哥华海岸健康中心的研究人员称,只要暴露在柴油废气中两个小时,就会开启一些基因,同时关闭另一些基因,从而导致生物学上与健康有关的根本性变化。
这项研究包括把志愿者放在一个聚碳酸酯封闭的小房间里——大约是标准浴室的大小——同时呼吸稀释和老化的空气废气相当于北京高速公路沿线的空气质量,或不列颠哥伦比亚省一个繁忙港口的空气质量。
研究人员研究了这种暴露是如何影响附着在人体DNA许多部分的化学“涂层”的。这种被称为甲基化的碳氢涂层可以抑制或抑制基因,阻止其产生蛋白质——有时对人有利,有时则不然。甲基化是几种控制机制之一基因表达这是一个迅速发展的研究领域——表观遗传学的焦点。
这项发表在本月《颗粒与纤维毒理学》上的研究发现柴油机尾气导致人类DNA上约2800个不同位点的甲基化变化,影响约400个基因。在一些地方,它导致了更多的甲基化;在更多的情况下,它减少了甲基化。
这些基因表达的变化如何转化为健康是研究人员的下一步。但这项研究表明,我们的遗传机制对空气污染是多么脆弱,即使没有明显的症状,也在发生变化。
“通常,当我们看到的影响空气污染我们测量的东西在临床上是很明显的——空气流量,血压呼吸内科副教授、资深作者克里斯·卡尔斯滕博士说。“但哮喘、高血压或心律失常可能只是表观遗传变化的逐渐积累。因此,我们揭示了这些长期问题是如何产生的。我们关注的是‘深层次的’变化。”
阿斯利康职业和环境肺病研究主席卡尔斯滕说,暴露在空气中仅两小时就会影响DNA甲基化,这一事实具有积极的意义。
他说:“任何时候,只要你能证明某件事发生得如此之快,就意味着你可能可以通过治疗、改变环境,甚至是饮食来逆转它。”
卡尔斯滕的团队已经对整个人类基因组的变化进行了编目,现在正在与进一步探索特定基因功能的科学家分享数据。
背景:柴油烟雾
一些早期的线索:Carlsten和第一作者蒋瑞伟(医学遗传学副教授Michael Kobor指导的研究生)已经强调了基因组中几个地方的甲基化变化与肺部健康有直接关系。其中一种变化会导致一种名为GSTP1的蛋白质的产生减少,这种蛋白质有助于“清除”破坏细胞正常功能的有毒分子。
表观遗传学和肺部健康:Carlsten博士和加拿大社会表观遗传学研究主席Kobor教授是一个国家项目的一部分,探索环境因素和表观遗传学如何影响肺部健康。该项目由AllerGen公司资助,这是加拿大工业通过卓越中心网络计划资助的一个加拿大研究网络。
更多信息:“在一项受控的人类交叉研究中,短期吸入柴油废气与哮喘患者循环单个核细胞的DNA甲基化变化有关。”www.particleandfibretoxicology.com/content/11/1/71