Environmental induced transgenerational inheritance impacts systems epigenetics in disease etiology.
Sci Rep · 2022 · 12:5452 · PMID 35440735 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 생식독성 · 포유동물 · 환경
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
환경 독소 물질은 생식세포 내 특정 후성유전학적 변화를 통해 질병의 후성유전적 세대 간 유전을 촉진하는 것으로 나타났다. 본 연구는 탄화수소 제트 연료, 디옥신, 살충제(퍼메트린 및 메톡시클로르), 플라스틱, 그리고 제초제(글리포세이트 및 아트라진)가 특정 질병과 연관된 차등 DNA 메틸화 영역(DMRs)와 상관관계가 있는 대증손자 쥐에서 세대 간 질병을 촉진하는 작용을 조사하였다. 관찰된 세대 간 질병은 모든 노출에 걸쳐 유사했으며, 신장, 전립선 및 고환의 병리, 사춘기 이상, 그리고 비만을 포함하였다. 정자의 질병 특이적 DMRs는 각 병리에 대해 노출 특이적이었으며 중복이 미미하였다. 따라서, 각 질병에 대해 DMRs와 관련 유전자는 각 노출 세대 계통마다 구별되었다. 관찰 결과는 많은 수의 DMRs와 관련 유전자가 특정 병리에 관여하며, 다양한 환경 노출이 고유한 하위 집합의 DMRs 및 유전자에 영향을 미쳐 추후 생애에 걸친 질병 감수성의 세대 간 발달 기원을 촉진함을 시사하였다. 본 연구는 환경 후성유전학, 유전학 및 세대 독성학을 통합하는 새로운 다중 스케일 시스템 생물학적 질병 병인론적 기반을 제안하였다.ORIGINAL ABSTRACT
Environmental toxicants have been shown to promote the epigenetic transgenerational inheritance of disease through exposure specific epigenetic alterations in the germline. The current study examines the actions of hydrocarbon jet fuel, dioxin, pesticides (permethrin and methoxychlor), plastics, and herbicides (glyphosate and atrazine) in the promotion of transgenerational disease in the great grand-offspring rats that correlates with specific disease associated differential DNA methylation regions (DMRs). The transgenerational disease observed was similar for all exposures and includes pathologies of the kidney, prostate, and testis, pubertal abnormalities, and obesity. The disease specific DMRs in sperm were exposure specific for each pathology with negligible overlap. Therefore, for each disease the DMRs and associated genes were distinct for each exposure generational lineage. Observations suggest a large number of DMRs and associated genes are involved in a specific pathology, and various environmental exposures influence unique subsets of DMRs and genes to promote the transgenerational developmental origins of disease susceptibility later in life. A novel multiscale systems biology basis of disease etiology is proposed involving an integration of environmental epigenetics, genetics and generational toxicology.| 저자 | Beck, D.; Nilsson, E. E.; Ben Maamar, M.; Skinner, M. K. |
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| 저널 | Scientific reports |
| 권·호·쪽 | 12(1), 5452 |
| PMID | 35440735 |
| DOI | 10.1186/1471-2105-9-559 |
| MeSH | Animals; DNA Methylation; Epigenesis, Genetic; Inheritance Patterns; Male; Rats; Rats, Sprague-Dawley; Spermatozoa |