全氟烷基化合物 (PFAS) 是一类在环境中广泛存在的含氟有机污染物。其中，全氟辛烷磺酸 (PFOS) 和全氟辛酸 (PFOA) 是两种代表性的PFAS，在全球不同人群中广泛检出。大量流行病学研究表明成人PFOS和PFOA暴露与血胆固醇水平升高密切相关，然而，PFOS和PFOA暴露引起的分子事件尚不清楚，其引起胆固醇升高的潜在机制尚不明确。DNA甲基化是一种表观遗传调控机制，容易受到环境因素影响，在不改变DNA序列的前提下，可影响基因表达，从而可能引起表型的改变。因此，本研究提出假设：PFOS和PFOA暴露可能引起特征性的DNA甲基化改变，从而引起人体胆固醇水平的升高。

为此，华中科技大学同济医学院公共卫生学院何美安教授团队于2022年12月在环境科学领域权威期刊Environmental Science & Technology在线发表了题为“Plasma PFOA and PFOS Levels, DNA Methylation, and Blood Lipid Levels: A Pilot Study”的研究论文。研究评估了PFOA和PFOS暴露的全基因组水平DNA甲基化特征，并进行中介分析以发现PFOA和PFOS暴露与血脂水平关系中的潜在中介DNA甲基化位点及区域。

该研究基于横断面研究设计，研究对象于2018—2019年在湖北省十堰市人民医院招募，共94名研究对象纳入本次研究。我们使用HPLC-MS/MS测定血浆PFOA和PFOS的浓度，Infinium MethylationEPIC BeadChip测量表观基因组范围的白细胞DNA甲基化水平。使用稳健线性回归模型来检查PFOA/PFOS与血脂水平之间的关联。进行表观基因组关联分析探索PFOA或PFOS与DNA甲基化之间的关联，并应用中介分析来评估DNA甲基化在PFOA/PFOS-血脂水平关联中的作用。

在本研究中，PFOA和PFOS暴露与成人总胆固醇 (TC) 和低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 水平升高有关，而与甘油三酯 (TC) 和高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C) 水平无关（见表1）。在模型2中，随着PFOA浓度翻倍，TC水平增加了5.662% (0.222~11.398%)，LDL-C增加了7.878% (1.725~14.403%)。随着PFOS浓度增加，TC水平增加4.731% (1.001~8.599%)，LDL-C增加了6.226% (1.920~10.715%)。

PFOA和PFOS与成人血脂水平的关联性（来源：Environmental Science & Technology）

经过多重校正后，有63个差异甲基化位点 (DMPs) 和8个差异甲基化区域 (DMRs) 与血浆PFOA水平相关（见下图）。最具有统计学显著性差异的前两个DMP是位于 CTA-398F10.1 上的 cg17288636 (chr8: 8283028) 和位于基因间区域的cg26954951 (chr6: 167507568)。最显著的 DMR 注释为IRF6，主要位于CpG 岛（chr1: 209979111-209980186，包括14个CpG 位点)。经过多重校正后，有87个DMPs和11个 DMRs 与血浆PFOS水平相关（见下图）。最具有统计学显著性差异的前两个DMP是位于基因间区域的cg18323449 (chr18: 11979244) 和位于ADAM金属蛋白酶结构域5上的cg15627442 (ADAM5P, chr8: 39223182)。最显著的 DMR 注释为HCG15，主要位于CpG 岛 (chr6: 28956226-28956804, 包括19个CpG 位点)。

与PFOA和PFOS暴露相关的DNA甲基化特征（来源：Environmental Science & Technology）

如下图所示，我们发现5个DMPs（注释为AFF3、CREB5、NRG2、USF2和基因间区域）和注释为IRF6的DMR介导血浆PFOA / PFOS与LDL-C水平之间的关联（介导比例7.29%~46.77%）;两种DMP介导血浆PFOA/PFOS与TC水平之间的关联（注释为CREB5和USF2，介导比例约为30%）。此外，我们发现一些介导PFOA与胆固醇关联的DMPs也显著介导了PFOS与胆固醇的关联，反之亦然，即一些DMPs是PFOA/PFOS与胆固醇水平关联的共同中介，提示PFOA/PFOS可能通过类似的途径影响胆固醇异常。

中介分析结果（来源：Environmental Science & Technology）

本研究表明，PFOA和PFOS暴露与血总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平升高相关，且PFOA和PFOS暴露可引起机体白细胞位点特异性的DNA甲基化改变。同时，部分特定基因上的DNA甲基化改变可能是PFOA/PFOS暴露致血胆固醇异常的潜在机制之一。研究结果需要进一步的大型前瞻性流行病学研究来验证，并进一步探索这些发现的生物学意义。

华中科技大学同济医学院公共卫生学院2020级硕士研究生程旭和广西医科大学公共卫生学院博士后韦悦为该论文的共同第一作者，华中科技大学同济医学院公共卫生学院何美安教授为该论文的通信作者。这项研究得到了国家自然科学基金项目（NSFC-82073656和82273717）以及华中科技大学学术前沿青年团队计划项目（2017QYTD18）的资助。