アルコールの使い方とその遺伝的影響
アルコール摂取とDNAの変化の関係を調べてる。
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目次
アルコールの使用、特に大量に飲むと、深刻な健康問題を引き起こすことがあるんだ。たくさんアルコールを摂取する人は、認知機能の低下や脳へのダメージ、いろんな種類の癌のリスクが高くなるんだって。長期的に大量に飲むことは、アルコール使用障害や重要な臓器へのダメージをもたらす可能性もある。
また、アルコールの使用は我々のDNAにも影響を与えることがあるんだ。遺伝子の働きに影響を与える化学プロセスであるDNAメチル化の変化が、アルコールを飲む人に見られるって。これらの変化を研究することで、アルコール使用と健康問題の関係についてもっと理解を深めようとしているんだ。
アルコール消費の測定の問題
人々がどれくらいアルコールを飲むかを測定するのは難しいことがあるよ。多くの人が、自分のアルコール使用を正確に報告しないかもしれないし、特に大量に飲む人はそうだね。アルコール使用障害と診断されても、多くの人が大量に飲んでいるわけではなく、アルコール関連の状態のある人はいろんな理由で診断されないこともあるんだ。
大量飲酒を特定するためのさまざまなバイオマーカーがあって、肝臓にある特定の酵素や血液中の他のタンパク質が含まれているよ。これらのマーカーは多少の参考にはなるけど、大量飲酒を完璧に示すわけではないんだ。
研究者たちは今、DNAメチル化に注目して、アルコール使用を予測するためのより良い方法を作ろうとしている。以前の研究では、DNAメチル化が年齢や喫煙習慣などを予測できることが示されている。
ジェネレーション・スコットランド研究
アルコール消費とDNAメチル化に関する最大の研究の一つが、ジェネレーション・スコットランド研究で、2万4千人以上の参加者がスコットランドから集まったんだ。この研究では参加者のアルコール使用とDNAメチル化のデータを集めたんだ。データをフィルターした後、約16,717人の参加者が分析に含まれたよ。平均して、これらの参加者は週に約11ユニットのアルコールを摂取していると報告していて、大半はこれが自分にとって普通の量だと言っていたみたい。
アルコール消費予測ツールの作成
研究者たちは、DNAメチル化に基づいてアルコール消費を予測するためのツール、エピスコアを開発したよ。ジェネレーション・スコットランド研究のデータを使用して、エピスコアの精度に影響を与えるさまざまな要因を分析して、トレーニングの人口や測定した特定のDNAの特徴も考慮に入れたんだ。
分析の結果、エピスコアを一般の人口に適用すると、典型的な飲酒パターンを報告した人たちのサブセットに適用するよりも、予測パフォーマンスが良かったんだ。
エピスコアのテスト
エピスコアの効果を試すために、研究者たちは9つの外部研究グループに適用したよ。それぞれのグループでアルコール消費をどれくらい正確に予測できるか評価したんだ。このグループには、アルコール使用とDNAを測定した他の研究も含まれていた。
エピスコアは、典型的な飲酒を報告した個人の消費を予測するのが得意で、普段より多く飲む人や少ない人に適用したときはあまり正確ではなかったね。
外部コホートからの結果
さまざまな外部コホートでテストしたとき、エピスコアは自己報告されたアルコール消費と強い相関を示したよ。特に、大量飲酒者を特定するのに効果的で、小規模なサンプルから開発された以前の予測よりも正確だったんだ。
特定の研究では、エピスコアが大量飲酒者と軽度から中程度の飲酒者を区別する能力を示した。高齢の人々では強い結果が観察され、若い人たちでは予測の精度が低かったみたい。
アルコール消費と健康結果
この研究では、自己報告とエピスコアの両方で測定されたアルコール消費が、さまざまな健康やライフスタイルの要因とどのように関係しているかも探っているよ。アルコール使用と喫煙、教育年数との間に一貫した正の関連が見つかった一方で、高いアルコール消費は低い職業階級や糖尿病や不安の有病率が高いことと関連していたんだ。
特に、エピスコアは脳の健康指標と強く関連していたよ。アルコール消費と関係するDNAメチル化の変化が脳の体積に重要な関連があることが示されていて、消費が多いほど脳の体積が小さくなる傾向があったんだ。
アルコール消費における性別の違い
男性と女性の飲酒パターンの違いを考えて、研究者たちはエピスコアの性別特有のモデルを検討したんだ。その結果、性別に特化した予測を使用しても、一般モデルを使うよりも精度がそれほど向上しなかったみたい。つまり、アルコール関連のDNA変化において、性別の間に大きな生物学的差がないかもしれないってことだね。
DNAメチル化の変動の理解
次に、研究者たちはアルコール消費における変動のどれくらいがDNAメチル化の変化によって説明できるかを調べたんだ。洗練されたモデリングアプローチを使って、アルコール消費のかなりの部分が個人のDNAメチル化の違いによって説明できることが分かったよ。
アルコールに関連する個別の遺伝的変化
研究では、アルコール消費と有意に関連するDNAの特定の領域が識別されたんだ。その中には、他の研究でアルコール摂取に関連付けられた遺伝マーカーも含まれているよ。
研究の制限
この研究は貴重な洞察を提供してくれたけど、いくつかの制限もあったんだ。参加者のほとんどがホワイト・ブリティッシュ系で、他の集団への一般化に制約があるかもしれないし、自己報告のデータは信頼性が低いことがあるね。消費されたアルコールの種類に関する詳細なデータも不足してた。
さらに、DNAメチル化は全血で測定されたから、結果がすべての細胞タイプや組織に当てはまるわけではないんだ。最後に、大量飲酒者を特定するのにはうまくいったけど、もっと大きなサンプルサイズや高度な分析技術を使えば改善の余地があるね。
結論
この研究はアルコール消費とDNAメチル化の関係に対する理解を進めてくれたよ。エピスコアの開発は、遺伝データに基づいたアルコール使用の予測に向けた一歩だ。今後の研究が、アルコール消費、健康結果、DNAの変化の関係を明らかにして、アルコール使用の健康への影響を評価したり対処したりするためのより良い戦略につながるかもしれないね。
人それぞれの飲酒パターンが広範囲にわたるから、これらの違いの生物学的な基盤を探求し続けることが、さまざまな集団におけるアルコール関連の健康問題に取り組むために重要になるだろうね。
タイトル: Blood-based DNA methylation study of alcohol consumption
概要: Alcohol consumption is an important risk factor for multiple diseases. It is typically assessed via self-report, which is open to measurement error and bias. Instead, molecular data such as blood-based DNA methylation (DNAm) could be used to derive a more objective measure of alcohol consumption by incorporating information from cytosine-phosphate-guanine (CpG) sites known to be linked to the trait. Here, we explore the epigenetic architecture of self-reported weekly units of alcohol consumption in the Generation Scotland study. We first create a blood-based epigenetic score (EpiScore) of alcohol consumption using elastic net penalised linear regression. We explore the effect of pre-filtering for CpG features ahead of elastic net, as well as differential patterns by sex and by units consumed in the last week relative to an average week. The final EpiScore was trained on 16,717 individuals and tested in four external cohorts: the Lothian Birth Cohorts (LBC) of 1921 and 1936, the Sister Study, and the Avon Longitudinal Study of Parents and Children (total N across studies > 10,000). The maximum Pearson correlation between the EpiScore and self-reported alcohol consumption within cohort ranged from 0.41 to 0.53. In LBC1936, higher EpiScore levels had significant associations with poorer global brain imaging metrics, whereas self-reported alcohol consumption did not. Finally, we identified two novel CpG loci via a Bayesian penalized regression epigenome-wide association study (EWAS) of alcohol consumption. Together, these findings show how DNAm can objectively characterize patterns of alcohol consumption that associate with brain health, unlike self-reported estimates.
著者: Catalina A Vallejos, E. Bernabeu, A. Chybowska, J. K. Kresovich, M. Suderman, D. L. McCartney, R. F. Hillary, J. Corley, M. D. C. Valdes Hernandez, S. Munoz Maniega, M. E. Bastin, J. M. Wardlaw, Z. Xu, D. P. Sandler, A. Campbell, S. E. Harris, A. M. McIntosh, J. Taylor, P. D. Yousefi, S. R. Cox, K. L. Evans, M. R. Robinson, R. Marioni
最終更新: 2024-02-27 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.26.24303397
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.26.24303397.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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