表观遗传流行病学——新兴流行病学分支学科

       2001年与2007年著名杂志Science和Nature围绕表观遗传学分别发表专题，阐述了表观遗传学的相关理论和应用前景。近年来众多流行病学家应用表观遗传学理论，开展了较多的探索与研究。一门新兴流行病学分支学科——表观遗传流行病学(epigenetic epidemiology)逐渐形成。
- p  ]# v8 Z1 W3 r- ?- {9 T. _2 }$ W       1．表观遗传与疾病：表观遗传被认为是与遗传不同的生物学现象。表观遗传(epigenetic inheritance)--般定义为：DNA序列未发生变化但基因功能却发生了可遗传的改变。这个定义有i层内涵：一是不涉及DNA序列变化；二是基因功能发生改变；三是这种基因功能的改变可遗传，即这类改变可以通过有丝分裂和(或)减数分裂在细胞和(或)个体世代间遗传。迄今已发现的表观遗传现象包括：DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、RNA调控和染色质重塑等。
; t% x, v3 {9 U$ f7 G7 ^5 E       2．表观遗传流行病学：表观遗传流行病学是一门将表观遗传理论应用于流行病学的交叉学科，它扩展了流行病学的研究范围，并与遗传流行病学相辅相成，是探索人类疾病的重要研究方法。
      (1)表观遗传流行病学的概念：2002年Jablonka和Lamb曾预言，随着表观遗传与疾病关系的研究深入，将会出现表观遗传流行病学这一门新兴学科。Jablonka、Watefland和Michels分别于2004年和2007年给出了表观遗传流行病学的定义。综合这两个定义以及相关研究进展，可以把表观遗传流行病学的定义归纳为：“研究表观遗传变异在人群中的分布及其对疾病发生、发展和分布的影响，研究防治措施效果，制定防治策略的学科”。表观遗传流行病学的研究范隔既包括表观遗传变异(epigenetic variation)在细胞系代之间的传递，也包括其在个体世代之间的传递；所传递的表观遗传变异，既町以是在胚胎发育过程中因经历了随机波动事件而获得的，也可以是由出生后个体所处的生活环境引发的。
% A6 h) G  O5 s      (2)表观遗传流行病学的研究内容：描述表观遗传变异的分布是表观遗传流行病学研究的出发点和基础。Jablonka和Lamb将各种表观遗传现象归为四类，统称表观遗传系统(epigenetic inheritance system，EIS)：①自我持续代谢环路：通过正反馈实现异常细胞状态的长期存续；②染色质标记系统：包括DNA甲基化、DNA结合蛋白、能通过细胞遗传的组蛋白修饰；③结构性遗传：如在复杂膜系统和皮质结构中常见的三维建构模板，以及朊病毒自我永生性质的行为；④RNA干扰系统：通过小分子RNA的扩增和在细胞间的传递实现对基因活动的调控。目前的研究大多集巾于DNA甲基化。这是因为一方面DNA甲基化是众多表观遗传现象中研究得最为成熟的内容；另一方面，DNA甲基化比较稳定，对样本要求不高，检测容易，结果可靠。已报道的研究结果包括：甲基化水平随年龄增大而提高，肿瘤组织中存在原癌基因低甲基化、抑癌基因高甲基化现象等。2003年，人类表观基因组协会(Human Epigenome Consortium，HEC)启动了人类表观基因组计划(Human Epigenome Project，HEP)，其中一个重要部分就是确定30 000多个人类基因的甲基化位点，相关阶段性成果已陆续发表。
     (3)表观遗传流行病学的研究方法：描述性研究、分析性研究以及实验研究等传统流行病学的方法在表观遗传流行病学中均可应用。而遗传流行病学中的各种方法也可以在表观遗传流行病学中使用，只是每种方法具有各自的优越性和局限性。
         作为一门新兴学科，表观遗传流行病学具有重要的现实意义。在肿瘤、精神病学等领域，表观遗传流行病学研究已经取得了可喜的成果。然而，学科还处于起步阶段，需要更多研究者加入进来。相信随着研究的不断深入，这门学科会带来更大的惊喜。（引自： 梁明斌, 胡永华, 武轶群, LIANG Ming-bin, HU Yong-hua, WU Yi-qun - 《中华流行病学杂志》 2009年10期）

有看点！

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表观遗传学+流行病学，分子生物学与流行病学的融合