《Journal of Clinical Lipidology》：Lipoprotein lipase DNA methylation in the adipose tissue of patients with persistent chylomicronemia
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本研究针对持续性乳糜微粒血症（PC）这一罕见且严重的脂代谢紊乱，旨在探究其潜在的DNA甲基化机制。研究者通过比较患者与对照组的皮下脂肪组织，首次发现了位于LPL基因体的CpG位点特异性低甲基化模式。这一结果为阐明PC的复杂病因提供了新的表观遗传学视角，揭示了非遗传因素可能通过调控LPL基因的表达从而影响疾病表型，对临床精准诊断与治疗策略的发展具有重要意义。
想象一下，人体血液中的甘油三酯（TG）浓度长期维持在一个极高的水平（超过10 mmol/L），这种情况被称为持续性乳糜微粒血症（Persistent Chylomicronemia， PC），它是一种最严重的高甘油三酯血症（Hypertriglyceridemia, HTG）。PC不仅罕见，更与急性胰腺炎的高风险密切相关。传统的认知将这种疾病主要归因于基因缺陷，例如由脂蛋白脂肪酶（Lipoprotein Lipase， LPL）基因或其辅助因子基因的双等位基因致病性变异导致的家族性乳糜微粒血症综合征（Familial Chylomicronemia Syndrome, FCS）。然而，临床上存在一个有趣的现象：并非所有表现出典型PC特征的患者都能检测到已知的遗传病因。这类患者被归为临床型FCS或多因素性PC，提示除了基因本身，可能还有其他因素在“幕后”调控着LPL基因的活性，从而影响病情。近年来，作为一种重要的表观遗传学修饰，DNA甲基化（DNA methylation， DNAme）因其受环境和生活习惯的影响，并能调控基因表达的特性，被认为是连接环境与复杂疾病表型的关键桥梁。那么，在PC患者体内，LPL基因的DNA甲基化状态是否发生了改变？这种改变是否与疾病的严重程度或遗传背景相关？能否解释那些“遗传检测阴性”的PC病例？为了回答这些问题，来自加拿大蒙特利尔大学的研究团队进行了一项开创性的研究。
为了探究LPL基因DNA甲基化与PC的关系，研究人员采用了几项关键的技术方法。首先，他们建立了一个包含186名参与者的队列，该队列招募自加拿大魁北克Saguenay-Lac-Saint-Jean地区的一个奠基者人群。参与者被分为PC患者（31名）、HTG患者（125名）和正常甘油三酯对照（30名），并进行了详细的基因分型和表型分层。其次，研究团队采集了参与者的血液样本，并对其中97名参与者进行了腹部皮下脂肪组织活检，因为脂肪组织是LPL合成与分泌的主要场所。接着，从血液和脂肪组织中提取DNA，并利用亚硫酸氢盐转化和焦磷酸测序技术，精准测量了位于LPL基因启动子区及第一、二外显子之间的22个CpG位点的DNA甲基化水平。最后，通过统计学方法（如方差分析、相关性检验等），比较了不同遗传背景及HTG严重程度分组间的甲基化差异。
研究结果揭示了脂肪组织特异性的LPL DNA甲基化特征：
血液与脂肪组织DNA甲基化的差异
在血液样本中，无论根据基因型还是HTG严重程度进行分组，均未观察到LPL DNA甲基化存在显著差异。
根据基因型分组的脂肪组织DNA甲基化差异
当根据遗传背景对参与者进行分组时，研究发现，在脂肪组织中，携带双等位基因致病性LPL变异的FCS患者，其LPL基因体内的两个特定CpG位点（CpG18和CpG19）的甲基化水平，显著低于其他基因型的个体（包括携带杂合致病/易感变异的个体以及未检测到已知变异的个体）。这一差异在调整了体重指数（BMI）、糖尿病和动脉粥样硬化性心血管疾病（Atherosclerotic Cardiovascular Disease, ASCVD）等因素后仍然显著。
根据高甘油三酯血症严重程度分组的脂肪组织DNA甲基化差异
当转而根据HTG的严重程度（即临床表型）对患者进行分层时，结果更为明确。无论病因如何，所有PC患者在CpG18和CpG19位点的甲基化水平，均显著低于其他HTG患者以及正常甘油三酯的对照组。其中，PC患者与正常对照组之间的差异最为显著。
不同病因持续性乳糜微粒血症患者的DNA甲基化比较
为了深入探究，研究人员进一步比较了遗传确诊的FCS患者、其他原因导致的PC患者（临床型FCS和多因素性PC）以及正常对照组。结果显示，任何原因导致的PC患者（包括遗传性和非遗传性）其CpG18和CpG19的甲基化水平均显著低于正常对照组。然而，在遗传性FCS与其他原因PC患者之间，甲基化水平并无显著差异。这表明，特定的低甲基化模式是与PC这一表型本身相关，而不仅仅是特定基因型的副产品。
血液与脂肪组织DNA甲基化的相关性
分析还显示，血液与脂肪组织中LPL基因的DNA甲基化水平（包括CpG18和CpG19以及其他所有检测位点）均无显著相关性。这强调了DNA甲基化具有高度的组织特异性，要研究LPL这类主要在特定组织表达的基因，必须在其表达组织（如脂肪组织）中进行检测，血液样本无法准确反映。
在讨论与结论部分，本研究首次在脂肪组织层面系统比较了PC患者与其他类型HTG患者及健康对照者的LPL DNA甲基化谱。研究发现，PC患者（无论其遗传背景如何）在LPL基因体内的两个特定CpG位点（CpG18和CpG19）呈现显著的低甲基化状态。这一发现具有多重重要意义。首先，它表明DNA甲基化这一表观遗传机制可能参与了PC的病理过程。对于不携带明确双等位基因致病变异的PC患者（临床型FCS或多因素性PC），LPL基因的低甲基化可能通过影响基因表达，部分解释了其LPL生物利用度不足和严重高甘油三酯血症的表型，这为“丢失的遗传力”问题提供了新的解释线索。其次，研究明确了血液样本不能替代脂肪组织用于评估LPL基因的甲基化状态，强调了在相关疾病研究中选取正确生物样本的重要性。关于低甲基化的功能意义，目前存在两种可能的解释：一方面，基因体甲基化通常与基因表达正相关，因此低甲基化可能导致LPL表达下降，加剧功能障碍；另一方面，它也可能是机体为应对LPL功能缺陷而做出的代偿性反应，试图通过降低甲基化来“打开”基因、增强转录。要明确其具体机制，需要后续结合基因表达分析等研究。最后，这项研究从表观遗传学角度，强化了基于严格临床诊断标准（如TG持续>10 mmol/L）来识别PC患者的重要性。因为即使在没有找到遗传病因的情况下，表观遗传改变也可能驱动疾病，这部分患者同样需要获得精准的诊断和有效的治疗。总之，该研究揭示了PC患者脂肪组织中LPL基因特异的DNA甲基化特征，为理解这一复杂疾病的病因提供了超越基因序列的新视角，并可能为未来的诊断和干预策略开辟新途径。
