2020年12月31日，美国明尼苏达大学Natalia Y. Tretyakova教授团队在《Int J Mol Sci》杂志发表题为“Multi-Omics Characterization of Inflammatory Bowel Disease-Induced Hyperplasia/Dysplasiain the Rag2-/-/Il10-/-Mouse Model”的研究文章，该研究通过简化基因组甲基化测序（RRBS）+氧化简化基因组甲基化测序（oxRRBS）及对应的转录组测序（RNA-seq）揭示炎症性肠病 (IBD)导致基因组中甲基化和羟甲基化模式变化，表明了IBD导致发育异常的表观遗传机制。
标题：Multi-Omics Characterization ofInflammatory Bowel Disease-Induced Hyperplasia/Dysplasia in the Rag2-/-/Il10-/-Mouse Model （Rag2-/-/Il10-/-小鼠模型中炎症性肠病诱导增生/发育异常的多组学表征）
时间：2020-12-31
期刊：International Journal Of Molecular Sciences
影响因子：IF 6.208
技术平台：RRBS、oxRRBS、RNA-seq、RT-qPCR等
研究摘要：
假设表观遗传失调在炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）和结肠癌发展之间的关联中发挥作用。本研究对从肝螺杆菌（H.hepaticus）感染的IBD小鼠模型中收获近端结肠组织，并进行DNA甲基化组、DNA羟甲基化组和转录组分析。RRBS和oxRRBS分析共鉴定出1606个差异甲基化区域（DMR）和3011个差异羟甲基化区域（DhMR），与胃肠疾病、炎性疾病和癌症相关的基因和这些DMR/DhMR重叠。RNA-seq揭示了许多与炎症和癌症相关的基因显著表达变化，包括Duox2、Tgm2、Cdhr5和Hk2在内的几个基因在DNA甲基化/羟甲基化和基因表达水平上均表现出变化。总体而言，本研究结果表明，慢性炎症会引发基因组中DNA甲基化和羟甲基化模式的变化，从而改变关键肿瘤发生基因的表达，并可能导致结直肠癌的发生。
项目设计：
（1）样本选取：
IBD与正常小鼠近侧肠道组织的5mC、5hmC、表达图谱分析
（2）项目设计流程图：
实验结果
（1）肝螺杆菌（H. hepaticus）感染的Rag2-/-/Il10-/-小鼠结肠组织的组织病理学分析
（2）炎症性肠病（IBD）诱导的增生/发育异常中DNA甲基化和DNA羟甲基化表征
（3）差异甲基化分析揭示IBD诱导的增生/发育异常中存在广泛的DMR和DhMR
（4）IBD诱导增生/发育异常中的基因表达变化
（5）DNA甲基化异常调控差异表达基因的综合分析
总结：
本研究采用RRBS+oxRRBS在H.hepaticus感染的IBD Rag2-/-/Il10-/-小鼠模型中，分别绘制了IBD诱导的DNA羟甲基化和DNA甲基化在全基因组中的变化。同时结合RNA-seq基因表达分析，研究结果首次全面揭示了结肠炎症诱导的表观遗传学变化，为进一步研究IBD生物标志物的发现提供了有用的信息，并有可能促进IBD新疗法的未来发展。
参考文献：
HanQ, Kono TJY, Knutson CG, Parry NM, Seiler CL, Fox JG, Tannenbaum SR, TretyakovaNY. Multi-Omics Characterization of Inflammatory Bowel Disease-InducedHyperplasia/Dysplasia in the Rag2-/-/Il10-/- Mouse Model. Int J Mol Sci. 2020Dec 31;22(1) pii: ijms22010364.
