ゲノムワイドな DNA メチル化の違いと米国の集団におけるポリ塩化ビフェニル（PCB）曝露

Genome-wide DNA methylation differences and polychlorinated biphenyl (PCB) exposure in a US population.

• Sarah W Curtis
• Dawayland O Cobb
• Varun Kilaru
• Metrecia L Terrell
• M Elizabeth Marder
• Dana Boyd Barr
• Carmen J Marsit
• Michele Marcus
• Karen N Conneely
• Alicia K Smith

抄録

内分泌かく乱物質であるポリ塩化ビフェニル（PCB）への曝露は、数十年前からPCBの製造と使用が禁止されているにもかかわらず、どこにでも存在しています。PCBへの曝露の増加は、2型糖尿病や癌を含む、生涯を通じて健康に有害な結果と関連しています。PCB曝露はまた、エピジェネティックマークや遺伝子転写の変化と関連しており、有害な健康被害につながる可能性がありますが、これらの多くは集団特有のものです。PCB とエピジェネティックマークとの関連をさらに調査するために、ミシガン州ポリ臭化ビフェニル（PBB）レジストリからの 641 の末梢血サンプルの 787,684 CpG サイトで DNA メチル化を測定しました。1345個のCpGは、年齢、性別、および24のサロゲート変数（FDR < 0.05）でコントロールした後、総PCBレベルの上昇と関連していた。これらの CpG は、活性なプロモーターと転写に関連する領域 (p < 0.05)、および外来生物の代謝と免疫機能に関与する転写因子の結合部位周辺の領域 (FDR < 0.05) に濃縮されていました。PCB曝露はまた、CD4T、NK、顆粒球細胞タイプの割合、好中球対リンパ球比(NLR) (p < 0.05)と関連しており、エピゲノム上のPCBの推定効果量は、以前に報告されたC反応性タンパク質のエピゲノムワイド研究で報告された効果量(r = 0.29; p = 2.22e-5)と相関しており、PCBと免疫機能障害との関連性についての以前の研究を支持していました。これらの結果は、PCB曝露がゲノムの活性領域におけるエピジェネティックマークの違いと関連していることを示しており、今後の研究では、これらがPCBと健康への影響との関連を媒介するかどうかを調査する必要があります。

Exposure to polychlorinated biphenyls (PCBs), an endocrine-disrupting compound, is ubiquitous despite decades-old bans on the manufacture and use of PCBs. Increased exposure to PCBs is associated with adverse health consequences throughout life, including type 2 diabetes and cancer. PCB exposure is also associated with alterations in epigenetic marks and gene transcription, which could lead to adverse health outcomes, but many of these are population-specific. To further investigate the association between PCB and epigenetic marks, DNA methylation was measured at 787,684 CpG sites in 641 peripheral blood samples from the Michigan Polybrominated Biphenyl (PBB) Registry. 1345 CpGs were associated with increased total PCB level after controlling for age, sex, and 24 surrogate variables (FDR < 0.05). These CpGs were enriched in active promoter and transcription associated regions (p < 0.05), and in regions around the binding sites for transcription factors involved in xenobiotic metabolism and immune function (FDR < 0.05). PCB exposure also associated with proportions of CD4T, NK, and granulocyte cell types, and with the neutrophil to lymphocyte ratio (NLR) (p < 0.05), and the estimated effect sizes of PCB on the epigenome were correlated with the effect sizes previously reported in an epigenome-wide study of C-reactive protein (r = 0.29; p = 2.22e-5), supporting previous studies on the association between PCB and immune dysfunction. These results indicate that PCB exposure is associated with differences in epigenetic marks in active regions of the genome, and future work should investigate whether these may mediate the association between PCB and health consequences.