環境表觀遺傳學與支氣管哮喘的研究進展①

楊寶霞 鄭百紅 黎 萍 張云峰

(吉林大學第二醫院兒科，長春 130041)

全球約有3億人患有支氣管哮喘(簡稱哮喘)，在許多國家和地區，近10年哮喘患病率增加了1倍多[1]。遺傳、環境、免疫等因素及其相互作用在哮喘的發病中發揮重要作用。表觀遺傳學是指除基因序列改變之外，基因功能可逆的、可遺傳的改變，主要有DNA甲基化、組蛋白乙酰化、微小RNA(microRNA，miRNA)的改變等[2,3]；近年來，越來越多的證據表明，環境因素可通過表觀遺傳學機制影響哮喘的發病[4]。

環境暴露可改變胚胎時期全基因組DNA去甲基化和再甲基化狀態，其中部分改變不可逆[5]。鼻上皮是氣道與環境直接接觸的部位，與支氣管上皮細胞比較，鼻上皮細胞中的哮喘相關基因ALOX15、CAPN14和POSTN，以及60%的炎癥和免疫基因、細胞黏附因子和表觀遺傳調控因子等關鍵基因甲基化狀態改變更為顯著[3,6]。氣道上皮中微生物、過敏原、空氣污染物及其相互作用的生物反應，可調控T細胞(Th1、Th2和Treg細胞)分化相關的轉錄因子和細胞因子，使機體產生Th2細胞的免疫偏倚，增加哮喘的發病風險[7,8]。隨著研究的深入，闡明環境表觀遺傳調控哮喘的機制可為哮喘的早期診斷、治療及預防，尤其是哮喘的表觀遺傳學相關藥物的研發提供科學證據[3]。本文將重點介紹環境暴露與哮喘相關的DNA甲基化、組蛋白修飾、miRNA 調控等的表觀遺傳學的關系研究進展。

1 空氣污染物表觀遺傳學與哮喘

空氣污染物的主要成分是顆粒物(particulate matter，PM)，既含有多環芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)、黑炭(black carbon，BC)、柴油機尾氣顆粒(diesel exhaust particles，DEP)和交通相關空氣污染(traffic-related air pollution，TRAP)等環境污染物，又含有內毒素等免疫刺激復合物[9]。……