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据估计，美国有160万人处理炎症性肠病(IBD)，医生可能很难确定哪些新诊断的患者有严重炎症的风险或哪种疗法最有效。现在，研究人员在JCI Insights期刊中发现了一种在患者细胞中发现表观遗传特征的研究，这种特征似乎可以预测一种叫做克罗恩病的严重IBD的炎症风险。
表观遗传学是对DNA和相关蛋白的外部修饰的研究，其导致基因在细胞中“开启”或“关闭”。根据辛辛那提儿童医院医疗中心的研究人员的说法，在IBD的情况下，炎症可能由肠中的微生物引发，这些微生物会引发表观遗传并使人们易患疾病。
该研究在治疗前和实验室小鼠模型中由新诊断的IBD患者捐赠的肠上皮细胞中进行。这项工作提供了关于身体微生物群重要性的更多见解 - 收集生活在肠道中的所有微生物(细菌，真菌和病毒)。越来越多的证据表明肠道微生物群与慢性炎症性疾病之间存在重要联系。“这项研究表明，微生物组引发表观遗传变化，可能使一些人更容易发生肠道炎症，”主要研究人员，免疫生物学部门VMD博士Theresa Alenghat说。“每个人的微生物组都受到遗传和外部环境因素的驱动，例如食物，我们居住的地方，宠物，妈妈的微生物群等。”由科学家和医生的多学科研究团队进行，研究中的基础科学和转化数据可以促进新诊断学的发展。这包括预测哪些新诊断的患者患有严重疾病的风险较高的方法。它还可以提供更好的IBD治疗方法的线索。
组蛋白甲基化组蛋白是在细胞核中发现的蛋白质。它们与我们的DNA结合，有助于调节细胞功能。组蛋白的甲基化是表观遗传程序可以打开或关闭基因的一个过程。研究人员在新诊断的IBD患者的肠细胞核中发现了几个基因甲基化改变的基因。然后，他们使用小鼠模型来确定哪些变化可能受到微生物群的影响。对细胞的进一步分析显示，组蛋白甲基化的变化影响参与免疫调节，代谢，细胞存活和细胞信号传导的基因。大部分基因表现出与IBD中炎症严重程度相关的组蛋白甲基化水平。
研究人员称他们的数据“具有临床意义”。通过在新诊断的，未经治疗的小儿IBD患者的肠上皮细胞中定义表观遗传特征，该研究揭示了先前未被识别的可能在IBD早期改变的途径。这些途径可以为诊断评估和治疗提供新的分子靶点。Alenghat说需要进一步的研究来更多地了解这些途径在IBD发病期间的作用。未来的研究工作将涉及IBD小鼠模型，患者样本和人类肠道类器官的工作 - 在实验室中使用源自患者细胞的干细胞产生的微型人体组织。这些步骤应该允许研究人员发现驱动这种表观遗传特征的不同生物过程。
关于研究科学家们在研究中使用了各种分析方法，包括一种称为ChIP测序的技术。ChIP-seq分析与DNA相互作用的蛋白质，并帮助确定位于基因组某些区域的蛋白质类型。这包括在与组蛋白修饰相关的基因组中找到特定位置。对科研经费支持健康(DK093784，DK114123，DK116868，DK098231和T32DK007727)，在宝来惠康基金，皮尤慈善信托基金的国家机构来了，和AGA，克罗恩病和结肠炎基金会扬森研究奖IBD表观遗传学研究。该项目部分得到PHS资助P30 DK078392以及CCHMC受托人奖和Procter Scholar计划的支持。
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