常见儿童感染的DNA甲基化与基因表达特征

《Clinical Epigenetics》：DNA methylation and gene expression signatures for common childhood infections

　　

摘要

背景

儿童时期早期接触常见病原体以及较高的病原体负担可能对免疫系统的发育和整体健康产生长期影响。这些感染会引发分子变化，包括基因表达和DNA甲基化（DNAm）的改变，而DNA甲基化调控着免疫和代谢途径。我们的目标是识别欧洲儿童中不同感染状态下的全血DNA甲基化和基因表达差异背后的生物学机制。

结果

在Rhea（希腊）和INMA（西班牙）队列中，研究人员分析了4岁和8岁儿童时的血清/血浆样本，通过多重血清学检测方法测量了针对9种病原体的IgG抗体；同时，还分析了8岁儿童时的血液样本以进行DNA甲基化和基因表达分析。通过全表观基因组和转录组分析来评估这些变化与儿童期感染的关联。共有290个独特的CpG位点与病原体感染结果显著相关：其中265个与血清阳性相关，111个与首次感染时间相关，1个与病毒载量相关。巨细胞病毒（CMV）感染在表观遗传学（n=325）和转录组学（n=8）关联中占比最高。此前已有89个与CMV相关的CpG位点在成人中被发现，而在新发现的CpG位点中，有54个在成人中也表现出一致的效果。与CMV相关的CpG位点主要富集在与形态发生、氧化应激和认知功能相关的SUZ12靶标上。先前开发的成人CMV风险评分模型能够预测4岁和8岁时的血清学检测结果，其曲线下面积值介于0.74至0.78之间（95%置信区间为0.68–0.83）。

结论

我们发现了常见儿童期感染（尤其是CMV感染）的新的DNA甲基化和基因表达特征，这些特征涉及免疫和形态发生途径。部分与CMV相关的DNA甲基化信号与之前在成人中发现的信号具有相似性，表明这些分子效应在不同年龄段具有普遍性。