营养与健康所Andrew Teschendorff研究组建立高分辨率DNA甲基化图谱，首次在多种组织中实现单细胞分辨率下表观基因组关联研究

2022-03-15 14:22:14 来源：今日健康网作者：分享：

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　　　　2022年3月11日，中国科学院上海营养与健康研究所Andrew Teschendorff研究组在国际学术期刊Nature Methods在线发表了题为“A pan-tissue DNA methylation atlas enables in silico decomposition of human tissue methylomes at cell-typeresolution”的最新研究成果，研究团队建立了高分辨率DNA甲基化图谱，可用于解析多种组织中细胞类型特异的DNA甲基化变异

　　2022年3月11日，中国科学院上海营养与健康研究所Andrew Teschendorff研究组在国际学术期刊Nature Methods在线发表了题为“A pan-tissue DNA methylation atlas enables in silico decomposition of human tissue methylomes at cell-typeresolution”的最新研究成果，研究团队建立了高分辨率DNA甲基化图谱，可用于解析多种组织中细胞类型特异的DNA甲基化变异。

　　人体的衰老和某些致病因素（如肥胖）会导致DNA甲基化变异，从而导致疾病的发生，研究DNA甲基化变异对认知疾病机理有重要意义。然而，现有的DNA甲基化检测技术通常取样于大块组织，是多种细胞的混合物，因而无法测得每种细胞类型的DNA甲基化水平。由于单细胞DNA甲基化测序技术尚不成熟且成本高昂，以计算方法去解析特定细胞类型的DNA甲基化变异是一种高效低廉的方式。

　　为了解决这个难题，Andrew Teschendorff团队建立数学模型，将单细胞RNA测序的数据转换为DNA甲基化数据，实现了高分辨率的DNA甲基化图谱，并且在多个数据集上进行了验证。团队建立起了包括13种组织类型和40种细胞的高分辨率DNA甲基化图谱，并且公开了该资源。在这项研究中，团队阐释了如何利用DNA甲基化图谱来揭示各种癌症的癌变细胞类型，以及精神分裂症患者的神经细胞特异的DNA甲基化变异。

　　这项研究使该领域的研究者们可以更好地分析复杂组织的表观遗传数据，它可以应用于大多数的组织类型，比如大肠、肺、大脑或皮肤等。有了这张图谱，研究者们可以更深入地认识细胞特异性DNA甲基化变异，以及这些变异如何受衰老、肥胖等疾病因素的影响。理想情况下，研究者需要成百上千个样本才能准确分析细胞和人群水平上的DNA甲基化差异，这样的研究成本较高昂。使用这张图谱，研究者们无需对样本进行单细胞测序，就可以从100到1000个样本中分析出细胞特异的DNA甲基化变异。

　　中国科学院上海营养与健康研究所Andrew Teschendorff研究员为该论文的通讯作者，博士研究生朱天余为该论文第一作者。该项工作得到了中科院和国家自然科学基金委员会的经费资助。该研究中所用数据均来自于公开数据库。

　　文章链接：https://doi.org/10.1038/s41592-022-01412-7

图注：这是一个漂浮着各种组织和器官的星球，器官上有不同的细胞类型。DNA甲基化是最后一块拼图，它就像一枚钥匙，可以打开关于疾病的未解之谜。