同卵双胞胎如何帮助我们了解类风湿关节炎的表观遗传因素

因为他们有相同的基因组，所以同卵双胞胎是研究表观遗传修饰效应的理想对象，表观遗传修饰是控制基因表达而不是DNA序列本身的DNA改变。最近发表在《基因组医学》上的一项研究观察了79对同卵双胞胎，其中一对患有类风湿性关节炎，而另一对则没有，以探索与这种情况相关的可能的表观遗传因素。

类风湿关节炎是一种常见而复杂的自身免疫性疾病，严重影响患者的生活质量。众所周知，影响疾病发展和进展的因素很多，包括遗传和环境因素，如吸烟。

近年来，已经发现了100多个基因变异（称为单核苷酸多态性），它们在类风湿性关节炎的发展中起着一定的作用；然而，这仍然只是解释了导致这种疾病的一小部分原因。

单卵（基因相同）双胞胎患类风湿关节炎的不一致率相对较高，表明环境因素在该疾病的病因中起着重要作用。环境暴露影响疾病的一种方式是通过DNA的表观遗传修饰。

表观遗传修饰控制特定细胞或组织中哪些基因被“打开”和“关闭”。这在组织发育的调节中是重要的，在确定细胞特性中是至关重要的。DNA中的表观遗传标记可以被许多不同的东西改变，包括环境因素，如饮食、运动和吸烟。虽然许多表观遗传变化是正常的，并且发生在健康发育和衰老期间，但表观遗传也可能在疾病中被破坏。

为了研究类风湿关节炎的表观遗传是否被破坏，我们比较了一种表观遗传修饰的模式，即DNA甲基化，在患有这种疾病的人和健康人之间的差异。我们通过观察79对单卵（同卵）双胞胎的表观基因组，其中一对患有类风湿关节炎，另一对健康。

这是表观遗传学研究中的理想设置，因为表观遗传学模式可能会受到底层DNA序列的影响。研究双胞胎可以让我们清楚地看到DNA甲基化的变化，因为我们可以确保他们不会被DNA序列的差异所迷惑。本质上，单卵双胞胎有相同的基因组，但表观基因组不同。

在这项研究中，我们发现类风湿关节炎双生子的DNA甲基化模式在1171个位点上变化更大，这意味着它们比健康双生子的甲基化模式更不可预测和稳定。这可能代表表观遗传学的破坏，可能导致类风湿性关节炎，也可能是人们长期患病的结果。

特别是，我们发现DNA甲基化的变化出现在控制细胞对应激反应的细胞内通路的基因中。细胞应激可由许多因素引起，包括吸烟等暴露。我们认为DNA甲基化的这些变化可能改变了免疫细胞对应激的反应，应激使细胞敏感，导致免疫活性增强，从而导致疾病的进展。

我们将这些标记与1型糖尿病的表观遗传破坏进行了比较，发现这两种疾病具有一定的表观遗传变化。这表明可能有共同的因素影响表观基因组，促成这两种自身免疫性疾病。

在未来，这些发现可以为类风湿性关节炎的治疗或更好的预防提供新的思路。

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