生命早期ω-3脂肪酸、硒、汞暴露对神经发育的交互作用及其表观遗传学机制研究

Food safety, especially for children, has become a public health concern in China. While fish is rich in long-chain ω-3 polyunsaturated fatty acids and selenium, fish may be contaminated by mercury. Studies suggest that selenium and ω-3 fatty acid intake may attenuate the neurotoxicity of mercury in fish. Our previous studies indicate that ω-3 fatty acids, selenium and mercury are jointly associated with the risk of chronic diseases. Higher ω-3 fatty acid intake may significantly induce DNA methylation at 27 CpG sites. The proposed study aims to examine the joint association of ω-3 fatty acids, selenium and mercury with newborn and infant neurodevelopment; and to identify potential epigenetic markers that are related to ω-3 fatty acid intake and neurodevelopment. This proposed project is an ancillary study of “Shanghai Birth Cohort” Study. We propose to enroll 1000 newborns from the “Shanghai Birth Cohort” and follow-up them for 2 years. Nail selenium and mercury and cord blood long-chain ω-3 fatty acid levels will be measured in all participants. For DNA methylation, the participants will be randomly divided into two groups. Individuals in one group (n=500) will be ranked as sample decile based on ω-3 fatty acid concentration. The genome-wide search will be conducted among participants in the highest and the lowest groups of ω-3 fatty acid levels to identify the significant DNA methylation CpG sites. The most significant 10 DNA methylation CpG sites will be validated in another group (n=500) and be examined in relation to neurodevelopment. Results from this study may help create dietary recommendation for pregnant women and identify newborns who may be at high risk of abnormal neurodevelopment.

儿童食品安全已成为关注焦点。鱼不仅富含长链ω-3不饱和脂肪酸和硒，因污染也常含有汞。研究认为硒和ω-3，在一定程度上可中和汞的神经毒性。课题组前期研究发现ω-3、硒与汞对疾病具有交互作用。高浓度ω-3能导致全基因组DNA27个甲基化位点的显著改变。在此基础上，本课题拟研究ω-3、硒和汞对婴幼儿神经发育的交互作用并识别其特异性表观遗传学标记。将在“上海优生儿童队列”中纳入1000名新生儿并随访两年，研究指/趾甲中硒和汞，脐带血中ω-3与婴幼儿神经发育的协同关系。此外，将新生儿随机分为2组，其中一组(500名)根据ω-3浓度分为十小组，在最高与最低组中检测全基因组DNA甲基化，发现10个最有意义的甲基化特异位点，再在另外500名新生儿中进行验证，并分析这些特异性标识与神经发育的关系。研究结果不仅有助于膳食指导、减少汞对儿童的神经毒性，也有助于发现潜在神发育异常的新生儿。国内外尚未有类似研究。

儿童食品安全已成为关注焦点。鱼不仅富含长链ω-3不饱和脂肪酸和硒，因污染也常含有汞。研究认为硒和ω-3，在一定程度上可中和汞的神经毒性。课题组前期研究发现ω-3、硒与汞对疾病具有交互作用。高浓度ω-3能导致全基因组DNA27个甲基化位点的显著改变。在此基础上，本课题拟研究ω-3、硒和汞对婴幼儿神经发育的交互作用并识别其特异性表观遗传学标记。将在“上海优生儿童队列”中纳入1000名新生儿并随访两年，研究指/趾甲中硒和汞，脐带血中ω-3与婴幼儿神经发育的协同关系。此外，将新生儿随机分为2组，其中一组(500名)根据ω-3浓度分为十小组，在最高与最低组中检测全基因组DNA甲基化，发现10个最有意义的甲基化特异位点，再在另外500名新生儿中进行验证，并分析这些特异性标识与神经发育的关系。研究结果不仅有助于膳食指导、减少汞对儿童的神经毒性，也有助于发现潜在神发育异常的新生儿。国内外尚未有类似研究。..本研究取得了一些有价值的数据，如，新生儿微量元素、脐带血脂肪酸、新生儿DNA甲基化数据。这些数据为今后的进一步研究打下了基础。其次，本研究所发现的微量元素与神经发育的相关性，可以帮助临床医生、营养工作者早期识别高风险神经发育异常的新生儿。比如，可以通过监测新生儿体内的重金属含量来判断可能的神经发育异常风险，及时采取应对措施。再者，指/趾甲是无创伤性收集的生物标本。跟血或尿样本比，更适合新生儿样本的采集。可以在临床推广应用。另外，该项目给博士后、研究生及本科生提供了很好的科研训练机会。有一名博士后、一名博士生及两名本科生参与了该项目。除此之外，几名上海交大营养系的年轻教师也参与了该项目。至今为止，已发表一篇英文学术论文，完成两篇英文学术论文撰写，即将投稿。另外，在全国性学术会议上交流了三个研究报道。其它的几个题目也正在进行统计分析与论文撰写。