肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征（ME/CFS）是一種終生嚴重衰弱性疾病，只有一小部分人最終完全康復，患者會出現(xiàn)多種使人衰弱的癥狀，包括嚴重乏力、勞累后不適以及認知、睡眠和直立功能障礙。這些癥狀的嚴重程度各不相同，因此約25%的患者在整個疾病期間都在家中甚至臥床不起。近年來，DNA甲基化測序技術(shù)已被應(yīng)用于研究ME/CFS患者的疾病狀態(tài)，許多研究發(fā)現(xiàn)患者與對照組之間存在重要差異。
2022年10月，International Journal of Molecular Sciences雜志上發(fā)表了一篇題為Dynamic Epigenetic Changes during a Relapse and Recovery Cycle in Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome[1]的研究論文，該研究利用簡化基因組甲基化測序（RRBS）等技術(shù)揭示了DNA甲基化可以作為肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征（ME/CFS）疾病變異的表觀標記物，表明ME/CFS在復發(fā)-恢復周期中的動態(tài)表觀遺傳變化。
接下來小編帶大家一起學習下這篇高分文章：
研究內(nèi)容
1. DNA甲基化變化的動態(tài)分析
從兩名ME/CFS患者和健康年齡匹配的對照組在11個月內(nèi)的5個間隔時間點采集血液，這5個時間點繪制了ME / CFS患者復發(fā)的健康狀態(tài)（圖1A）。使用差異甲基化分析包（DMAP）平臺分析來自三個受試者的5個樣品中每個樣品的代表性亞硫酸氫鹽測序（RRBS）的數(shù)據(jù)，為每個患者和對照（圖1B）-命名為 ME-iVMF。通過比較每個CpG位點的變異性來研究每個個體內(nèi)時間點甲基組的變化。進一步分析表明，患者比對照組更具可變性，盡管不像單個CpG位點甲基化比較那樣明顯。與兩名患者相比，對照組顯示變異性評分較低。和以前一樣，與P1相比，患有更衰弱的ME / CFS的P2在分析的特征中表現(xiàn)出更高水平的變異性。
2. 患者常見的ME-iVMF甲基化模式
對ME-iVMF的持續(xù)分析僅包括存在于三個個體的所有15個樣本中的片段，總共產(chǎn)生了577個常見片段。對這577個常見片段的初步研究涉及在差異甲基化分析中將兩名患者與匹配的對照單獨進行比較。觀察患者和對照組在這些片段處的平均甲基化差異。為了進一步分析患者與基因體內(nèi)對照組的差異甲基化片段的數(shù)據(jù)，進行富集分析，在P1與C相比含有差異甲基化片段的26個基因中，確定了兩種途徑;尼古丁成癮和嗎啡成癮，由于基因GNAS，CACNA1A和GABRD的存在，與C相比，P2中含有差異甲基化片段的23個基因顯示出兩種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的途徑;轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）家族和免疫球蛋白C-2型，從基因中鑒定IGSF9B、OPCML、GDF7、CERS1和LINGO3。
3. 識別與復發(fā)條件相關(guān)的甲基化模式
為了找到與患者復發(fā)相關(guān)的變化片段，來自整個577個ME-iVMF的數(shù)據(jù)與患者自我報告的健康評分相關(guān)。皮爾遜相關(guān)系數(shù)是使用每個片段的甲基化百分比與個體自我報告的健康評分之間的關(guān)聯(lián)來計算的。兩名患者的片段顯示出與基因組元件的許多相互作用，包括與基因體的直接重疊以及GeneHancer中記錄的調(diào)控元件，USCS基因組瀏覽器記錄了調(diào)控元件和基因體之間的調(diào)控相互作用集群。由于這些片段在其復發(fā)和恢復狀態(tài)中顯示出個體甲基化狀態(tài)的明顯變化，因此對許多相關(guān)基因的調(diào)節(jié)行為具有重要意義。
4. 與對照組相比，復發(fā)相關(guān)甲基化特征表現(xiàn)出顯著的變化
在復發(fā)條件下，兩名患者體內(nèi)的甲基化有明顯的變化。如前所述，所有這些片段在P1的復發(fā)狀態(tài)下被低甲基化，如圖4A，表明相應(yīng)的調(diào)控特征可能對相關(guān)基因有下游上調(diào)。
本文結(jié)論
從兩名患者中分離出DNA，并定期與健康年齡/性別匹配對照，捕獲每種情況下的患者復發(fā)情況。在復發(fā)恢復周期中獲得代表性降低的DNA甲基化測序圖譜。與對照組相比，兩名患者在采樣期間表現(xiàn)出顯著更大的甲基組變異性（10-20倍）。在復發(fā)期間，在基因組的調(diào)節(jié)活性區(qū)域中檢測到兩名患者的甲基組圖譜的變化，這些區(qū)域分別與157和127個下游基因相關(guān)，表明代謝，免疫和炎癥功能紊亂。ME / CFS患者的健康后復發(fā)導致其DNA甲基化組的功能重要變化，雖然兩名患者之間存在差異，但導致非常相似的生理受損。DNA甲基化作為正在進行的ME/CFS中疾病變異性的標志，對降低復發(fā)頻率的策略具有實際應(yīng)用。
參考文獻
[1] Helliwell AM, Stockwell PA, Edgar CD, Chatterjee A, Tate WP. Dynamic Epigenetic Changes during a Relapse and Recovery Cycle in Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome. Int J Mol Sci. 2022 Oct 6;23(19):11852. doi: 10.3390/ijms231911852. PMID: 36233152; PMCID: PMC9570248.
