当谈到涉及疾病原因的讨论时,证据就在于环境暴露的影响:70% 到 90% 的疾病可归因于环境原因。公共卫生领域更加关注人类基因组如何对一生中任何类型的总暴露做出反应,使用的技术可以通过一次血液测试测量数百种风险。

李讲师分享公共卫生表观遗传学的新方法

哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院 Leon Hess 教授兼环境健康科学系主任 Andrea Baccarelli 研究分子机制作为将环境暴露与人类疾病联系起来的途径。Baccarelli 目前的项目涵盖一系列主题,包括表观基因组学、细胞外囊泡和小的非编码 RNA、线粒体 DNA 和微生物组,最近发表了第七届年度全球健康讲座 Richard V. Lee,医学博士,题为“公共卫生表观遗传学——精准医学的新途径。”

Baccarelli 的实验室使用分子生物学、机器学习和数据科学来寻找人体细胞接触化学物质的指纹,无论是吸烟、饮食还是环境污染物。

“[环境暴露] 改变了我们的细胞,”Baccarelli 说。“好消息是我们有表观遗传学可以找到生活在我们细胞中的那些独特指纹。” Baccarelli 的研究发现,细胞建立记忆——或不依赖于 DNA 序列变化的 DNA 变化——帮助它们对环境做出反应。Baccarelli 解释说,这些化学指纹存储在染色体中。

Baccarelli 研究的表观遗传机制之一是 DNA 甲基化,即 DNA 中四个核苷酸碱基之一的胞嘧啶的简单化学修饰。他的实验室使用基于血液样本的微阵列技术测量 DNA 甲基化。每个样本呈现 850,000 个数据点,研究人员可以检查 DNA 甲基化。例如,在吸烟者的 20,000 个基因中,有 7,000 个具有 DNA 甲基化,比不吸烟者多得多。

Baccarelli 说:“细胞对吸烟有显着反应,以至于 40% 的人类基因组被重新编程以应对吸烟。”他补充说,吸烟者和前吸烟者的甲基化生物标志物也可作为肺部疾病的预测指标。

他说,人类表观基因组学的未来在于技术和测试,这些技术和测试可能成为每年例行血液检查的一部分,并类似地应用于生活方式和暴露改变以及诊断。

公共卫生和卫生专业学院设立了一年一度的 Richard V. Lee,医学博士,全球卫生讲座,以纪念已故 UB 教员 Richard V. Lee,他对国际卫生和热带医学的热情使他和研究生每年为地球上一些最偏远地区的居民提供医疗服务的医疗考察。它由全球卫生倡议办公室协调。