最近的全基因组关联研究表明肥胖主要是一种神经发育疾病，在关键的个体窗口期间受到营养物质的强烈影响，表观遗传机制调节神经发育。然而，人们对它们在建立和维持大脑能量平衡回路中的作用知之甚少。雄性和雌性小鼠下丘脑弓形核（能量平衡调节的关键位点）中产生了神经元和神经胶质细胞甲基组和转录组，这些时间点跨越了肥胖风险发育编程的既定关键窗口的关闭。研究发现，产后表观遗传成熟具有明显的细胞类型和性别特异性，并且发生在富含人类体重指数遗传性的基因组区域中。
该团队的研究发布于《Science Advances》上。研究表明，早期大脑发育的分子机制可能是肥胖风险的主要决定因素。以前对人类的大型研究显示，与肥胖关系最强的基因在发育中的大脑中表达。目前对小鼠的研究集中在表观遗传发育上。表观遗传学是一种分子书签系统，用于确定哪些基因将用于或不将用于不同的细胞类型。
下丘脑弓形核
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近几十年来，全球肥胖症患病比例迅速上升，影响了20多亿人，也使其成为全球健康状况不佳的最大影响因素之一。贝勒医学院和合作机构的研究人员表示必须将重点从肥胖治疗转向预防。
在这项新研究中，科学家专注于一个称为下丘脑弓形核的大脑区域，它是食物摄入，身体活动和代谢的主要调节器。他们发现，弧形核在产后早期经历了广泛的表观遗传成熟。这个时期对体重调节的发育规划也非常敏感，这表明这些影响可能是表观遗传成熟失调的结果。
全基因组分析
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该团队对DNA甲基化和基因表达进行了全基因组分析，他们研究了两大类脑细胞，神经元和神经胶质细胞，事实证明，这两种细胞类型之间的表观遗传成熟非常不同。
当研究人员将小鼠的表观遗传数据与来自大型全基因组关联研究的人类数据进行比较时，最大的发现是筛选与肥胖相关的遗传变异。在小鼠弓形核中靶向表观遗传成熟的基因组区域与与体重指数（肥胖指数）相关的人类基因组区域强烈重叠。
研究意义
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这些关联表明，人类的肥胖风险部分取决于弓形核的表观遗传发育，研究结果提供了新的证据，表明发育表观遗传学可能涉及早期环境和遗传对肥胖风险的影响。因此，针对这些发展过程的预防工作可能是阻止全球肥胖流行的关键。
此外，研究结果还为肥胖发育规划的有限本体窗口和性别差异提供了潜在的解释，并为能量平衡发育规划的表观遗传学分析提供了丰富的资源。
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