供稿：赵雨帆，武汉大学
校稿：张杉，武汉大学
推送：张杉，武汉大学
今天给大家分享的文献发表在Clinical Epigenetics上，标题为Increases in ambient air pollutants during pregnancy are linked to increases in methylation of IL4，IL10，and IFNγ，通讯作者为斯坦福大学过敏和哮喘研究中心的kari nadeau。
环境空气污染物（Ambient Air Pollutants，AAPs）暴露与子痫前期、早产、低出生体重等不良妊娠结局有关，但其涉及的免疫机制尚不清楚。以往的研究表明，免疫基因的甲基化与孕妇暴露于空气污染物有关，但在典型妊娠细胞改变时，细胞介导的反应尚未被研究。妊娠导致细胞免疫功能减弱，Th1辅助细胞（Th1 cell）/Th2辅助细胞（Th2 cell）/Th17辅助细胞（Th17 cell）/调节性T细胞（Regulatory T cells，Tregs）环境发生改变，母体易感性增加。目前需更好地了解妊娠期AAPs暴露引起的免疫变化，并找到有效的方法来减轻、治疗和/或预防对母亲和婴儿的健康不利影响。本文研究妊娠期AAPs暴露与免疫基因甲基化间的关联，并进一步探究这种甲基化改变影响妊娠期T辅助细胞（T-helper，Th cell）亚群的方式。
本研究招募186名孕期20-25周的孕妇作为样本，收集基本信息，采集血液样本并处理。收集母亲的脐带血，并在婴儿12个月和24个月时进行后续访问，以探索母婴之间的甲基化关联。从冷冻的外周血单个核细胞（PBMCs）中提取DNA，亚硫酸盐修饰法进行DNA甲基化分析。对IL4、IL10、FoxP3和IFNγ基因的关键CpG位点进行甲基化水平分析，包括
IL4基因内含子2区的6个CpG位点，IL10基因内含子4区的4个CpG位点，FoxP3基因启动子区的2个CpG位点，以及IFNγ基因启动子区的3个CpG位点，探讨AAP暴露与上述CpG位点甲基化水平之间的关联。流式细胞术测定不同T辅助细胞亚群的频率。逆距离平方加权插值法估算CO、NO2、NOx、O3、PM2.5和PM10的暴露水平，结合监测数据和现场采样数据的回归模型估算元素碳（EC）和4，5，6环多环芳烃（PAH456）的暴露水平。
实验结果表明，IL4甲基化与CO（1w：Q=0.08，1m：Q=0.05，3m：Q=0.08，6m：Q=0.09）呈正相关，与PM10（①w：Q=0.08，①m：Q=00.04，③m：Q=0.06）呈负相关（图1）。IL10甲基化与CO（1周：Q=0.01，1月：Q<0.01，3月：Q<0.01）、EC（3m：Q=0.05；6m：Q=0.04）、NO2（1m：Q=0.05，3m：Q<0.01，6m：Q=0.08）、NOx（1m：Q=0.04，3m：Q<0.01，6m：Q=0.06）、PAH456（1w：Q<0.01，1m：Q<0.01，3m：Q<0.01）、PM2.5（3m，Q=0.06）呈正相关，与O3（1w：Q<0.01，1m：Q<0.01，3m：Q<0.01）、PM10（1m：Q=0.05）呈负相关（图2）。此外，IFNγ甲基化与CO（1w：Q=0.05，1m：Q=0.01，3m：Q=0.04）和PAH456（①w：Q=0.02，①m：Q<0.01，③m：Q=0.06）呈正相关（图3），而FoxP3甲基化仅与PM10（6m，Q=0.05）呈正相关。
图1 IL4与环境空气污染物水平的关系
图2 IL4与环境空气污染物水平的关系
图3 IFNγ与环境空气污染物水平的关系
图4表明Th1细胞的百分比与PM2.5（1m：Q=0.05，3m：Q=0.01），NO2（1m：Q=0.03，3m：Q=0.01，6m：Q=0.05），NOx（1w：Q=0.07；1m：Q=0.05；3m：Q=0.01；6m：Q=0.05）和PAH456（1w：Q=0.05，1m：Q=0.01，3m：Q=0.01）的暴露呈负相关。图5表明Th2细胞与暴露于NO2（1w：Q=0.05，1m：Q=0.06，3m：Q=0.02和6m：Q=0.03）、NOx（①w：Q=0.07，①m：Q=0.07，③m：Q=0.07）、PAH456（1w：Q=0.08）和PM2.5（①w：Q=0.06，①m：Q=0.01，③m：Q=0.01，⑥m：Q<0.01）呈负相关，与暴露于O3（1w：Q=0.04，1m：Q=0.02）呈正相关。图6显示Th17与CO（3w：Q=0.07，1 m：Q<0.1）、NO2（3w：Q=0.01，6m：Q=0.004）、NOx（1 m：Q<0.1，3m：Q=0.02，6m：Q=0.01）、PAH456（1m：Q=0.8，3m：Q=0.04，6m：0.03）和PM2.5（3m：Q=0.05和6m：Q<0.01）的暴露呈负相关，与O3（1m：Y<0.01，3m：Q=0.04，6m：Y=0.02）和PM10的暴露呈正相关。
图4 Th1细胞比例与环境空气污染物水平的关系
图5 Th2百分比与环境空气污染物水平的关系
图6 Th17细胞比例与环境空气污染物水平的关系
DNA甲基化和亚细胞类型频率间的关联结果表明Th1细胞频率与IFNγ、IL4基因区域甲基化水平存在关联，但Th2细胞频数与IL4基因区域甲基化水平无明显相关性。此外，单因素分析和FDR调整显著性水平为0.1后，发现母亲和婴儿的IL4和IL10甲基化水平没有相关性（图7）。
图7 12个月和24个月时母亲的甲基化和婴儿脐带血之间的关联
综上所述，短期和中期暴露于PM2.5、NO2、CO和PAH456与免疫细胞的百分比变化相关；暴露于多种AAPs与妊娠期间参与促炎和抗炎反应的Th细胞亚群的减少有关。本研究深入探讨AAPs对妊娠期妇女免疫基因甲基化的影响及其与Th细胞亚群分布变化的相关性，揭示AAPs暴露与子痫前期、早产和低出生体重等妊娠不良结局之间的潜在联系，增进空气污染通过表观遗传机制影响免疫反应的认识，为预防或治疗策略的开发提供了新的生物标志物，对理解空气污染对妊娠期妇女及其胎儿健康的影响具有深远的公共卫生学意义。此外，研究结果强调了在妊娠期间减少AAPs暴露的重要性，这对于制定有效的公共卫生干预措施、改善母婴健康结果具有指导意义。
文章编号：464
原文链接：
https://doi.org/10.1186/s13148-022-01254-2
原文引用：
Juan Aguilera, Xiaorui Han, Shu Cao, John Balmes, Fred Lurmann, Tim Tyner, Liza Lutzker, Elizabeth Noth, S. Katharine Hammond, Vanitha Sampath, Trevor Burt, P. J. Utz, Purvesh Khatri, Nima Aghaeepour, Holden Maecker, Mary Prunicki and Kari Nadeau*.Increases in ambient air pollutants during pregnancy are linked to increases in methylation of IL4，IL10，and IFNγ. Clin Epigenet., 2022;14(1):40.
