Painel Brasileiro da Obesidade
Publication sheet
Nome da publicação: Longitudinal changes in the genetic and environmental influences on DNA methylation linked to obesity measures: a 5-year twin study
Authors: Xuanming Hong, Ke Miao, Weihua Cao, Jun Lv, Canqing Yu, Tao Huang, Dianjianyi Sun, Chunxiao Liao, Yuanjie Pang, Runhua Hu, Zengchang Pang, Min Yu, Hua Wang, Xianping Wu, Yu Liu, Wenjing Gao, Liming Li
Source: Molecular Biomedicine
Published in: 2025
File type: Artigo de periódico
Kind of study: Estudo observacional
The reproducibility of obesity-related DNA methylation (DNAm) sites (CpGs) remains low across studies, and the underlying mechanisms involving genetic and environmental contributions require further investigation. In this study, we systematically searched PubMed, EMBASE, and EWAS catalogue for CpGs associated with BMI, waist circumference (WC), and waist-to-hip ratio (WHR) from previous publications, identifying 29 studies with 2,603/892/28 CpGs for BMI/WC/WHR, respectively. Then, based on 1,074 twins from Chinese National Twin Registry, 493/149/8 CpGs were validated for BMI/WC/WHR, controlling for genetic factors. Following this, within the full twin population and a subsample of 308 twins with longitudinal data collected over a 5-year period, structural equation models (SEMs) were used to assess the heritability of CpGs and how it changes over time. The overall heritability of these obesity-related CpGs was relatively high, averaging 0.34 in full twin population, which decreased from 0.38 at baseline to 0.31 at follow-up. Bivariate SEMs were employed to investigate the genetic/environmental effects behind the longitudinal stability of DNAm. Genetic correlations between baseline and follow-up DNAm levels were high (mean = 0.74), whereas environmental correlations were relatively low (mean = 0.19), suggesting the role of genetic influence on the stability of DNAm at these CpGs. For longitudinal cross-relationships between obesity indicators and DNAm, considerably higher genetic contributions from baseline obesity traits to follow-up DNAm (mean = 0.15) was observed, compared to the baseline DNAm’s genetic influences on follow-up obesity indices (mean = 0.09, P < 0.01). These findings provide genetic evidence for obesity-related DNAm and demonstrate that the genetic effects of obesity have a persistent longitudinal influence on DNAm.
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A obesidade é um importante problema de saúde pública, associada a doenças metabólicas e cardiovasculares. Embora fatores genéticos e ambientais já sejam conhecidos, é preciso entender os mecanismos epigenéticos, como a metilação do DNA, que conectam ambiente e expressão gênica podem esclarecer a base biológica da obesidade e suas variações individuais.
Avaliar as influências genéticas e ambientais sobre a metilação do DNA associada a medidas de obesidade.
O estudo buscou avaliar as contribuições genéticas e ambientais para a metilação do DNA associada a medidas de obesidade (IMC, circunferência da cintura e relação cintura-quadril), utilizando dados de gêmeos chineses acompanhados por cinco anos. Foram validados 615 locais de metilação (CpGs) associados a medidas de obesidade e foi possível observar uma herdabilidade média de 0,34, indicando que em torno de 30% da variação daquela característica na população é explicada por diferenças genéticas. Contudo, ao longo dos cinco anos, a herdabilidade diminuiu (de 0,38 para 0,31), sugerindo aumento da influência ambiental sobre a metilação do DNA. A análise mostrou alta correlação genética (0,74) e baixa correlação ambiental (0,19) entre os níveis de metilação em momentos distintos, reforçando a estabilidade genética desses marcadores. Além disso, as características de obesidade no início do estudo tiveram maior influência genética sobre a metilação posterior do que o inverso, indicando que a obesidade pode induzir alterações epigenéticas sustentadas ao longo do tempo. Em síntese, a metilação do DNA relacionada à obesidade é fortemente influenciada por fatores genéticos, embora o papel ambiental cresça com o tempo. Esses achados fornecem evidências genéticas e epigenéticas robustas para entender os mecanismos biológicos que conectam obesidade e regulação gênica, contribuindo para o desenvolvimento de estratégias de prevenção e tratamento personalizadas.