同卵双胞胎如何帮助我们了解类风湿性关节炎的表观遗传因素

因为它们具有相同的基因组，所以同卵双胞胎是研究表观遗传修饰效应的理想主题 - 改变控制基因表达而不是DNA序列本身的DNA。最近在基因组医学中发表的一项研究调查了79对同卵双胞胎，其中一对患有类风湿性关节炎，但其他人没有，以探索与该病症相关的可能的表观遗传因素。

类风湿性关节炎是一种常见且复杂的自身免疫性疾病，可对患有该疾病的人的生活质量产生巨大影响。已知有许多因素会影响疾病的发展和进展，包括吸烟等遗传和环境因素。

近年来，已经鉴定了100多种遗传变异体(称为单核苷酸多态性)，其在类风湿性关节炎的发展中起作用;然而，这仍然只能解释导致这种疾病的少量原因。

在同卵双生(遗传相同)双胞胎中发生类风湿性关节炎的相对高的不一致率表明环境因素在疾病的病因学中起重要作用。环境暴露可以影响疾病的一种方式是通过DNA的表观遗传修饰。

表观遗传修饰控制哪些基因在特定细胞或组织中“开启”和“关闭”。这在组织发育的调节中是重要的，并且对于确定细胞身份是至关重要的。DNA中的表观遗传标记可以被许多不同的东西改变，包括饮食，运动和吸烟等环境因素。虽然许多表观遗传变化是正常的并且在健康发育和衰老过程中发生，但表观遗传学也可能在疾病中被破坏。

为了研究表观遗传学是否在类风湿性关节炎中被破坏，我们将患有该疾病的人中的一种表观遗传修饰，即DNA甲基化的模式与健康人的模式进行了比较。我们通过观察79对同卵双胞胎(同卵双胞胎)的表观基因组来做到这一点，其中一个人患有类风湿性关节炎，另一个人是健康的。

这是表观遗传研究的理想设置，因为表观遗传模式可能受基础DNA序列的影响。研究双胞胎使我们能够清楚地看到DNA甲基化的变化，因为我们可以确定它们不会被DNA序列的差异所混淆。基本上，同卵双胞胎具有相同的基因组，但具有不同的表观基因组。

在这项研究中，我们发现在患有类风湿性关节炎的双胞胎中DNA甲基化模式在1,171个位点变化较大，这意味着它们比健康双胞胎中的甲基化谱更不可预测和稳定。这可能代表了表观遗传学的破坏，这种表观遗传学要么引起类风湿性关节炎，要么可能是人们长期患病的结果。

特别地，我们发现在参与细胞内控制细胞对应激反应的途径中的基因中观察到DNA甲基化变化。细胞应激可能由许多因素引起，包括吸烟等暴露。我们相信DNA甲基化的这些变化可能正在改变免疫细胞对应激的反应，使细胞敏感，导致免疫活性增加，从而导致疾病进展。

我们将这些标记与1型糖尿病中发现的表观遗传破坏进行了比较，发现这两种疾病具有某些表观遗传变化。这表明可能存在影响表观基因组的共同因素，导致这两种自身免疫疾病。

在未来，这些研究结果可以提供对类风湿性关节炎如何治疗甚至更好的见解，从一开始就防止发展。

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