空气污染已成为全球一个主要公共卫生问题。空气污染的成分包括但不限于颗粒物、臭氧、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、苯、炭黑、多环芳烃和有*金属。一些研究已经报道了空气污染物暴露和血脂水平之间的关系，而且自主功能障碍、炎症、氧化应激、凝血和内皮功能障碍被认为是目前空气污染对心血管产生不良影响的潜在生物学机制。然而，空气污染暴露与血脂水平关系间确切的分子生物学机制目前尚不清楚。
近年来，表观遗传学被认为是环境暴露和疾病发展之间的一个桥梁，可能介导环境与基因之间的相互作用。许多研究使用全基因组甲基化分析方法，已揭示了长期或短期环境空气污染会导致不同DNA位点的甲基化。同时，DNA甲基化与血脂特性之间的相关关系也已经被证实。
来自国家心血管病中心、中医院国家心血管疾病临床医学研究中心的高岩团队以来源于冠心病医疗结果评价和临床转化研究-百万人群项目的例研究对象为样本，对样本人群血样中的总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）等各项血脂指标以及其他生化指标进行检测，同时利用各项污染物1年平均暴露水平的数据以及前期研究已获得的全基因组甲基化芯片数据，通过因果推理检验（CIT）方法识别在空气污染物暴露与血脂水平之间具有中介效应的甲基化位点，发现NO2暴露增加与TC、LDL-C和nHDL-C水平的升高具有相关性。研究结果发表于《环境与职业医学》年1月刊，论文第一作者为庞慧芳。
该研究采用CIT分析方法来评估DNA甲基化在空气污染暴露与血脂水平之间的中介效应。
CIT分析包括4个线性回归模型，当前3个模型满足P0.05，并且第4个模型满足P0.05时，则表明存在中介效应。
模型1
评估空气污染物暴露（PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O3）分别与TC、TG、LDL-C、HDL-C、nHDL-C水平之间的相关性。此模型调整了年龄、性别、体重指数（BMI）、目前吸烟情况、饮酒情况、高血压和糖尿病（简称通用协变量）。
模型2
评估空气污染物暴露与全基因组DNA甲基化水平的相关性。此模型除了调整通用协变量，还调整了相应的血脂指标、细胞组分、4个主成分及年平均温度和湿度。
模型3
评估DNA甲基化与各项血脂指标的相关性。此模型除了调整通用协变量，还调整了空气污染物暴露、细胞组分和4个主成分。
模型4
在调整通用协变量及相应位点DNA甲基化水平后，评估空气污染物暴露与各项血脂指标是否不具有相关性。
位研究对象的年龄为（61.7±8.1）岁，男性例（56.8%），血脂异常患者为31例（17.6%）。在调整年龄、性别、体重指数（BMI）、目前吸烟情况、饮酒情况、高血压和糖尿病因素后，仅NO2污染物暴露（以每增加10μg·m-3为1个单位）与TC、LDL-C、非高密度脂蛋白胆固醇（nHDL-C）的水平升高具有相关性，其他空气污染物（SO2、PM10、PM2.5、O3、CO）与血脂水平都不具有相关性。
▼NO2暴露与研究人群血脂水平的相关性分析
CIT分析结果显示，在NO2暴露相关的个甲基化位点中，分别有2个甲基化位点（无注释基因）、16个甲基化位点（11个有注释基因）和32个（23个有注释基因）甲基化位点介导了NO2暴露增加与TC、LDL-C及nHDL-C水平升高的相关性。
▼DNA甲基化在NO2暴露与LDL-C、nHDL-C水平之间的CIT分析
关于中国一些地区的空气污染与特定人群血脂之间的相关性研究已有报道。年基于中国西北地区金昌前瞻性队列的研究发现，在例Ⅱ型糖尿病人群中，4年时间内NO2日均暴露浓度的增加与LDL-C水平的升高、HDL-C水平的降低具有相关性，SO2、PM10暴露也分别与LDL-C、TC等血脂指标具有相关性。另一则最近的研究报道称，在中国大规模农村人群队列（n=）中，3年时间内NO2平均暴露水平的增加分别与高胆固醇血脂症、低α-脂蛋白血症患病风险增加呈正相关，而PM2.5暴露的增加与TC和LDL-C的升高、TG和HDL-C的降低均具有相关性。但本研究未发现除NO2外的其他空气污染物与血脂水平相关，可能的原因包括：研究样本量少；采用的空气污染暴露是基于1年时间的数据；研究对象为心血管高危人群，相较于健康人有更多的混杂因素。
本研究首次探讨了中国心血管疾病高危人群基因组DNA甲基化在空气污染暴露1年与血脂水平之间的中介效应。通过CIT分析发现NO2暴露增加与TC、LDL-C和nHDL-C水平的升高具有相关性，并且在与NO2暴露相关的个甲基化位点中，分别有2、16、32个CpG位点介导了TC、LDL-C、nHDL-C水平的改变。该研究结果有必要在其他大人群中做进一步的验证。本研究为揭示空气污染导致血脂异常的表观遗传学机制提供了研究基础。
作者简介
高岩
国家心血管疾病临床医学研究中心副研究员。年获得中国协和医科大学生物化学及分析生物学专业硕士学位。年至年先后参与多项大规模临床试验的运行及管理，包括HPS2-THRIVE（第二项心脏保护研究）、HPS3-REVEAL（第三项心神保护研究）等。年至今，负责设计及开展多项科研项目，包括家族性高脂血症在冠心病患者的流行病学及遗传学研究、心梗后心脏重塑标志物及不同类型心衰标志物研究及空气污染与心血管疾病的甲基化介导作用等研究。
庞慧芳
国家心血管疾病临床医学研究中心科研人员。研究方向主要为心梗后的心脏重塑标志物研究、不同类型心衰标志物研究以及空气污染与心血管疾病的甲基化介导作用研究。
编辑
王晓宇
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