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食事の全血DNAメチル化シグネチャーは、心血管疾患のリスク因子と全原因死亡率と関連している
Whole Blood DNA Methylation Signatures of Diet Are Associated with Cardiovascular Disease Risk Factors and All-cause Mortality.
PMID: 32525743 DOI: 10.1161/CIRCGEN.119.002766.
抄録
- 習慣的な食生活に関連するDNAメチル化パターンはあまり研究されていない。 - 食事の質は、地中海式ダイエットスコア（MDS）とオルタナティブ・ヘルシー・イーティング・インデックス（AHEI）スコアを用いて評価した。我々は、ヨーロッパ系（EA）6,662人、アフリカ系（AA）2,702人、ヒスパニック系（HA）360人を含む5つの集団コホートにおいて、食事の質と白血球由来のDNAメチル化（CpG）の40万以上のシトシングアニンジヌクレオチド（CpG）について、民族特異的および民族を超えたエピゲノムワイドな関連解析を行った。エピゲノムワイド解析で同定された食事関連CpGについて、メンデルランダム化（MR）解析を行い、心血管疾患（CVD）危険因子との関係を調べ、全死因死亡率との縦断的な関連を調べた。 - EA参加者において、MDSまたはAHEI、またはその両方に関連する30のCpGを同定した。これらのCpGのうち、12のCpGが全死因死亡率と有意に関連していた（ボンフェローニ補正p値<1.6×10）。cg18181703()のハイパーメチル化は、MDSおよびAHEIの両方のスコアが高く、全死因死亡のリスクが低いことと関連していた（p値=5.7×10）。10種類の追加の食事関連CpGは、名目上、全死因死亡率と関連していた（p値<0.05）。MR解析では、6つのCpGと4つのCVD危険因子（BMI、トリグリセリド、高密度リポ蛋白コレステロール濃度、2型糖尿病；ボンフェローニ補正MR p値<4.5×10）との8つの因果関係が明らかになった。例えば、cg11250194()のハイパーメチル化はトリグリセリド濃度の低下と関連しており(MR p値=1.5×10)、cg02079413(; )のハイパーメチル化はBMIと関連していた(補正MR p値=1×10)。 - 習慣的な食生活の質は、EA個体における30 CpGの末梢白血球DNAメチル化レベルの差と関連しており、その大部分は複数の健康アウトカムとも関連していた。これらの知見は、食事情報の統合的ゲノム解析により、疾患予防や治療のための分子標的が明らかになる可能性があることを示している。
- DNA methylation patterns associated with habitual diet have not been well studied. - Diet quality was characterized using a Mediterranean-style diet score (MDS) and the Alternative Healthy Eating Index score (AHEI). We conducted ethnicity-specific and trans-ethnic epigenome-wide association analyses for diet quality and leukocyte-derived DNA methylation at over 400,000 cytosine-guanine dinucleotides (CpGs) in five population-based cohorts including 6,662 European ancestry (EA), 2,702 African ancestry (AA), and 360 Hispanic ancestry (HA) participants. For diet-associated CpGs identified in epigenome-wide analyses, we conducted Mendelian randomization (MR) analysis to examine their relations to cardiovascular disease (CVD) risk factors and examined their longitudinal associations with all-cause mortality. - We identified 30 CpGs associated with either MDS or AHEI, or both, in EA participants. Among these CpGs, 12 CpGs were significantly associated with all-cause mortality (Bonferroni corrected p-value < 1.6×10). Hypermethylation of cg18181703 () was associated with higher scores of both MDS and AHEI and lower risk for all-cause mortality (p-value = 5.7×10). Ten additional diet-associated CpGs were nominally associated with all-cause mortality (p-value < 0.05). MR analysis revealed eight putatively causal associations for six CpGs with four CVD risk factors (BMI, triglycerides, high-density lipoprotein cholesterol concentrations, and type 2 diabetes; Bonferroni corrected MR p-value < 4.5×10). For example, hypermethylation of cg11250194 () was associated with lower triglyceride concentrations (MR p-value = 1.5×10) and hypermethylation of cg02079413 (; ) was associated with BMI (corrected MR p-value = 1×10). - Habitual diet quality was associated with differential peripheral leukocyte DNA methylation levels of 30 CpGs, most of which were also associated with multiple health outcomes, in EA individuals. These findings demonstrate that integrative genomic analysis of dietary information may reveal molecular targets for disease prevention and treatment.