سلول های خون ساز خون بند ناف مشتق از نوزادان زودرس، الگوهای متیلاسیون DNA تغییر یافته ای را نشان می دهند

تاریخ انتشار: جمعه 22 اردیبهشت 1396 | امتیاز: Article Rating

پیشینه:

نوزادان زودرش بسیار به عفونت آسیب پذیر هستند و این تا حدی به سیستم ایمنی نارس آن ها نسبت داده می شود که از نظر عملکرد و ترکیبات سلولی با نوزادان کامل متفاوت است. مطالعات متعدد متیلاسیون افتراقی DNA یا DNAm را بین خون بند ناف نوزادان زودرس و نوزادان کامل نشان داده اند؛ با این حال، تفسیر این مطالعات به دلیل فاکتور نامشخص از ترکیبات سلول های خونی محدود بوده است. این مطالعه اثرات اپی ژنتیک تولد زودرس را در جمعیت های سلولی خون ساز ارزیابی می کند و نگرانی ها در مورد تفاوت ترکیبات سلولی را کاهش می دهد.

روش ها:

DNAm وسیع ژنوم بوسیله آرایه Illumina 450K در سلول های T، منوسیت ها، گرانولوسیت ها و سلول های قرمز خونی هسته دار(nRBCs) کع از خون بند ناف 5 نوزاد کامل و 5 نوزاد زودرس(کمتر از 31 هفته بارداری) بدست آمده بود، اندازه گیری شد. DNAm سلول های خون ساز به طور کلی بین آرایه450K و مدل سازی خطی خاص جایگاه مقایسه شد.

نتایج:

سلول های خونی هسته دار(nRBCs) وسیع ترین تغییرات را در DNAm نشان داد و 9258 جایگاه متیله شده افتراقی(DM)( FDR < 5%, |Δβ| > 0.10) بین نوزادان زودرس و کامل کشف شد و با کمتر از 1000 جایگاه متیله شده افتراقی زودرس در جمعیت سلول های سفید خونی مقایشه شدند. جهت تغییرات DNAm با سن بارداری در این جایگاه های DM زودرس با الگوهای شناخته شده تمایز خون سازی همراه بود که نشان می دهد جمعیت های سلول های خون ساز کامل در مقایسه با مشابه خود در نوزادان نارس، از نظر اپی ژنتیکی بالغ تر هستند. تغییرات سازگار در DNAm بین سلول های زودرس و کامل در جایگاه های 25 CpG مشاهده شد که بسیاری از این جایگاه ها در ژن های دخیل در رشد و تکثیر، متعهد شدن رده خون ساز و اسکلت سلولی واقع شده بودند.DNAm در سلول های خون ساز زودرس و کامل با مشخصه های از پیش شناسایی شده DNAm کبد و مغز استخوان جنینی مطابقت داشت.

بحث:

این مطالعه اولین نقشه وسیع ژنومی از تفاوت های اپی ژنتیکی در بین سلول  های خون ساز در مراحل آخر بارداری را نشان می دهد. تفاوت های DNAm در سلول های خون ساز بین نوزادان کامل و کمتر از 31 هفته با منشا خون سازی این سلول های طی انتوژنی مطابق بود که نقش مهم DNAm در این تنظیم را منعکس می کند. به دلیل محدودیت در اندازه نمونه و وقوع همزمان نارسی و چندین تولد، ارتباط بین دلیل زودرسی تولد و DNAm قابل ارزیابی نیست. این یافته ها بر مکانیسم های تنظیم ژن در هم سطح خاص سلولی و هم سطح سیستمیک را نشان می دهد که ممکن است در بلوغ سیستم ایمنی جنینی دخیل باشند.

Clin Epigenetics. 2017 Apr 20;9:39. doi: 10.1186/s13148-017-0339-1. eCollection 2017.

Cord blood hematopoietic cells from preterm infants display altered DNA methylation patterns.

de Goede OM1,2, Lavoie PM1,3, Robinson WP1,2.

Abstract

BACKGROUND:

Premature infants are highly vulnerable to infection. This is partly attributable to the preterm immune system, which differs from that of the term neonate in cell composition and function. Multiple studies have found differential DNA methylation (DNAm) between preterm and term infants' cord blood; however, interpretation of these studies is limited by the confounding factor of blood cell composition. This study evaluates the epigenetic impact of preterm birth in isolated hematopoietic cell populations, reducing the concern of cell composition differences.

METHODS:

Genome-wide DNAm was measured using the Illumina 450K array in T cells, monocytes, granulocytes, and nucleated red blood cells (nRBCs) isolated from cord blood of 5 term and 5 preterm (<31 weeks gestational age) newborns. DNAm of hematopoietic cells was compared globally across the 450K array and through site-specific linear modeling.

RESULTS:

Nucleated red blood cells (nRBCs) showed the most extensive changes in DNAm, with 9258 differentially methylated (DM) sites (FDR < 5%, |Δβ| > 0.10) discovered between preterm and term infants compared to the <1000 prematurity-DM sites identified in white blood cell populations. The direction of DNAm change with gestational age at these prematurity-DM sites followed known patterns of hematopoietic differentiation, suggesting that term hematopoietic cell populations are more epigenetically mature than their preterm counterparts. Consistent shifts in DNAm between preterm and term cells were observed at 25 CpG sites, with many of these sites located in genes involved in growth and proliferation, hematopoietic lineage commitment, and the cytoskeleton. DNAm in preterm and term hematopoietic cells conformed to previously identified DNAm signatures of fetal liver and bone marrow, respectively.

CONCLUSIONS:

This study presents the first genome-wide mapping of epigenetic differences in hematopoietic cells across the late gestational period. DNAm differences in hematopoietic cells between term and <31 weeks were consistent with the hematopoietic origin of these cells during ontogeny, reflecting an important role of DNAm in their regulation. Due to the limited sample size and the high coincidence of prematurity and multiple births, the relationship between cause of preterm birth and DNAm could not be evaluated. These findings highlight gene regulatory mechanisms at both cell-specific and systemic levels that may be involved in fetal immune system maturation.

PMID: 28428831
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
Skip Navigation Links.
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان