2021年10月18日に開催された米国人類遺伝学会（ASHG）2021年バーチャル年次総会で、ミシガン大学の研究員であるWei Zhao博士が発表した新しい研究によると、アルコールとタバコの使用は、成人の「エピジェネティック年齢」の上昇と関連し、男性の大量のアルコール使用は、子孫のエピジェネティック年齢の加速の上昇と関連していた。
アルコールやタバコの使用が、エピジェネティックな変化を通じて、個人の健康だけでなく、子孫の生物学的健康にも影響を与えることはよく知られている。エピジェネティックな変化とは、遺伝子の発現に影響を与えるが、DNAの塩基配列は変化しない変化のことで、「エピジェネティック年齢」とは、ゲノムに沿ったエピジェネティックなパターンに基づいて生物学的年齢を推定することだ。今回の研究では、物質乱用の発症に関する世界で最も長期にわたる研究であるミシガン縦断研究のデータを用いて、アルコールとタバコの使用がエピジェネティック年齢にどのような影響を与えるかを調べた。
このZhao博士らのアブストラクトは、「ミシガン縦断研究におけるアルコール使用とタバコ喫煙のエピジェネティックな加齢加速に対する性差および世代差の影響（Sex-Specific and Generational Effects of Alcohol Use and Tobacco Smoking on Epigenetic Age Acceleration in the Michigan Longitudinal Study）」と題されている。
細胞が遺伝子のオン・オフを制御するために用いるエピジェネティックなメカニズムの一つに、DNAメチル化がある。DNAメチル化レベルは加齢とともに変化し、加齢の多くの生物学的指標と関連している。また、メチル化は、生涯にわたる環境要因や行動要因によっても影響を受けるため、メチル化は、外部からの刺激が健康や病気に影響を与える分子メカニズムとなっている。
Zhao博士らは、アルコールやタバコの使用が個人やその子孫のDNAメチル化に影響を与えるかどうかを調べるために、Michigan Longitudinal Studyに参加した両親42人と子孫45人の唾液サンプルから採取したゲノムDNAを分析した。研究者らは、年齢に関連する多くのメチル化部位について、エピジェネティックな加速年齢（年代とエピジェネティック年齢の差）の4つの尺度を推定した。
その結果、男性ではなく女性の両親において、1カ月あたりのアルコール飲料の摂取量が多いほど、エピジェネティック年齢の加速が大きくなることがわかりた。また、タバコの使用についても性差による影響が見られ、現在タバコを吸っている男性の親では、女性ではなく、エピジェネティックな年齢が上昇していた。
さらに、子どもが小さいときの親のタバコやアルコールの使用が、大人になってからの子どものエピジェネティック年齢に影響するかどうかについても検討した。その結果、子供が12歳以下のときの父親のアルコール多量摂取は、子供自身のアルコールやタバコの使用を補正しても、大人になってからのエピジェネティック年齢の加速に関連していることがわかった。これらの結果は、物質が本人に直接影響を与えるだけでなく、副流煙などによる直接的な影響や、家庭環境に伴う心理社会的ストレスなどによる間接的な影響を子孫に与える可能性を示唆している。
なお、今回の研究はサンプル数が少ないパイロット研究であり、男性のアルコール使用による性差の影響や親の喫煙による影響が認められなかったのはこのためであると思われる。研究チームは、今回の研究をさらに拡大して参加者を増やし、個人および世代間の物質使用とDNAメチル化に関する疑問に答えていく予定だ。
Zhao博士は、「今回の研究の意義は、アルコールの使用やタバコの喫煙がエピゲノムに悪影響を及ぼし、その影響の一部は性別によって異なる可能性があり、それが男女間やその子孫の健康状態の違いにつながるかもしれないということだ」「もう一つの重要な発見は、子孫の幼少期における親のアルコール使用が、若年成人期の子どもに影響を与える持続的な生物学的変化をもたらす可能性が示唆されたことだ」「最も重要なメッセージは、アルコールの大量摂取やタバコの喫煙は、自分自身の健康に影響を与えるだけでなく、子孫にも長期的な影響を与える可能性があるということだ」と述べている。
[ASHG press release] [ASHG 2021 Virtual Annual Meeting]
