DNA甲基化在法医学中的应用前景及其检测方法的研究进展
摘要：DNA甲基化检测法在法医学中的应用前景广阔，主要涉及到亲权鉴定的工作，在特殊案例中DNA甲基化检测法的应用具有一定价值，尤其可以解决同卵双生的鉴定问题，为法医学的个体甄别提供新思路，同时还能借助甲基化状态与SNP“二等位基因”类似性的特点，实现法医学多态性标记目的，给法医学的发展带来更多新的机遇。为了充分发挥DNA甲基化在法医学中的应用价值和优势，下文分析和研究DNA甲基化在法医学中的检测方法，提出几点检测方面的建议，旨在为法医学中DNA甲基化检测法的合理应用与长远发展提供帮助。
关键词：DNA甲基化；法医学；应用前景；检测方法；研究进展
DNA甲基化属于表现遗传学中的一部分，是研究DNA不变的状况下，基因表达出现可遗传变化的一门遗传学分支学科，和印记基因形成、基因沉默等存在直接的联系，并且DNA甲基化也属于表现遗传学中较为主要的遗传修饰形式，主要指的就是在DNA甲基转移酶的作用之下，将S-腺苷甲硫氨酸当做是甲基供体，将甲基添加到 上面，最终出现5-甲基胞嘧啶。通常情况下认为，DNA甲基化在基因方面的表达具有抑制性特点，可以应用在法医学的基因鉴定中，有着一定的应用价值和优势。
1 DNA甲基化在法医学中的应用前景
陈雨专家在研究中发现，利用印记基因中的甲基化差异区域能够为法医学中的二联体亲权鉴定提供明确亲本来源等位基因的重要证据，针对印记基因之内的SNP或者是可变数目串联重复序列亲本印记等位基因，在相关的二联体亲权鉴定还有某些较为特殊的案件中，能够实现探索性的应用目的，可以将DNA甲基化在相关案例中的应用优势凸显出来[1]。例如：目前在甄别部分同卵双生个体案件的过程中还存在一些难题，而在研究中可以发现，DNA甲基化的差异性，很有可能就是导致遗传物质抑制的同卵双生体现出差异性的主要原因，在同卵双生子相互之间，DNA甲基化甚至还存在位点之间甲基化程度的差异性，可以为法医学鉴定工作的实施和开展提供更多帮助。除此之外，专家聂燕钗, 俞丽娟, 管桦等研究在法医学中应用DNA甲基化，还可以利用标记的形式，准确鉴定孕妇外周血之内胎儿的DNA，能够在生产之前就可以提供非入侵类型的亲权鉴定证据[2]。可见在法医学的领域中，DNA甲基化有着广阔的应用前景，应该予以一定的重视。
国际检验医学杂志２０１３年３月第３４卷第６期 Ｉｍ Ｊ Ｌａｂ Ｍｅｄ，Ｍａｒｃｈ ２０１３，Ｖｏ１．３４，Ｎｏ．６
・综 述・
ＤＮＡ甲基化分析技术的研究进展
罗 君综述，凌志强八审校
（浙江省肿瘤医院／浙江省肿瘤研究所，浙江杭州３１００２２） ・ ６９１ ・
关键词：ＤＮＡ； 甲基化； 综述 ＤＯＩ：１０．３９６９／］．ｉｓｓｎ．１６７３—４１ ３０．２０１ ３．０６．０２６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７３—４１３０（２０１３）０６—０６９１—０３
近年来，在肿瘤表观遗传学研究领域，ＤＮＡ甲基化受到越
来越多的关注。原因可能是ＤＮＡ的分子结构相对稳定，提取 及保存更为容易．在不同的组织标本中均能被有效检出。然 而，要将其真＿正应用于临床，还亟需发展一种兼具灵敏性、特异
性及可操作性的检测手段。目前一般认为有两种甲基化检测
思路 ：即甲基化分型和甲基化组学。前者通常是对单个基因 或较少基因进行检测，后者则是对全基因组进行甲基化分析，
又叫甲基化谱。本文围绕这两类检测技术及其在临床检验方 面的应用价值进行综述。 １甲基化分型 １．１ 甲基化特异的聚合酶链反应（ＭＳＰ） ＭＳＰ的原理是将 重亚硫酸盐处理后的ＤＮＡ作为模扳，在基因启动子５ 端富含 胞嘧啶鸟嘌呤二核苷酸（ＣｐＧ）位点的甲基化多发区域没计两
对引物．一对针对甲基化的模板，另一对针对未甲基化的模板， 通过凝胶电泳法，判定哪一对引物能有效扩增出目标基因，以
此作为甲基化与否的标准。此法简单且易于操作，是目前应用
最为广泛的甲基化定性分析手段。Ｂａｌａｆｌａ等 用ＭＳＰ法对恶 性胶质瘤的石蜡包埋标本及血清标本中的ＭＧＭＩ、基因进行 甲基化分析，发现组织与血清中的甲基化状念基奉一致（总符
合率为８１．１ ）。在组织中甲基化阴性的患者，用ＭＳＰ法检 测血液中的甲基化状态，其敏感性为９５．５ ，特异性为６Ｏ 。 该研究证明ＭｓＰ在甲基化状态的检测中具有良好的灵敏性，
DNA甲基化与疾病的关系研究
近年来，国内外科学家们对DNA甲基化与疾病的关系进行了深入的研究。DNA甲基化是一种含有甲基团的化学修饰方法，这种化学修饰会发生在基因上，对基因的转录和翻译产生影响，从而对生物体的表型产生影响。
DNA甲基化和人类疾病的关系
DNA甲基化已经被证明与许多人类疾病有关。许多疾病都伴随着基因的异常甲基化，这种异常甲基化还涉及到一些重要的生物过程，如细胞分化、细胞凋亡、DNA修复和RNA转录等。
1. 常见疾病中的DNA甲基化
肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌等多种癌症都存在DNA甲基化异常的情况。除了癌症外，糖尿病、心脏病、精神疾病等也在DNA甲基化异常的范畴内。
2. DNA甲基化与肿瘤的关系
大量的实验证实了DNA甲基化与肿瘤的关系。DNA甲基化可以促进肿瘤细胞的生长和转移。特别是在转移过程中，DNA甲基化造成了基因转录的变化和基因拷贝数的变化，从而导致转移的形成。
DNA甲基化与疾病的识别
1. DNA甲基化的实验方法
目前有许多种实验方法可以检测DNA甲基化，其中比较常见的是甲基化特异性PCR和琼脂糖凝胶电泳等。这些方法可以精确地分析甲基化的位置、密度和类型。
2. DNA甲基化的临床诊断与治疗
甲基化的变化可以作为疾病的标记，对甲基化异常的基因进行检测可以使得疾病的早期诊断更加准确。除了早期诊断，甲基化治疗也是一个颇有发展前景的领域，特别是针对癌症方面的甲基化治疗。
DNA甲基化技术的研究现状
目前，国内外很多实验室都正在研制针对DNA甲基化的新技术。例如，DNA甲基化检测技术已经发展到了微观水平，可以甚至检测到单个甲基化模式的存在。这不仅有助于早期诊断，也有望推动甲基化治疗技术的发展。
结语
DNA甲基化与疾病的关系是一项难度极大的课题。虽然目前对于这个问题的研究还有很长的路要走，但是我们相信，未来的某一天，DNA甲基化治疗技术能够真正地造福人类。
1.1 DNA甲基化研究现状
2003年人类表观基因组协会(Human Epigenome Consortium, HEC)宣布开始投资和实施人类表观基因组计划(HEP)，主要任务是绘制出人类基因组中甲基化可变位点图谱，即不同组织与疾病状态下，5-甲基胞嘧啶出现及其分布频率的图谱，以指导和系统地研究DNA甲基化在人类表观遗传、胚胎发育、基因印记、等位基因失活及肿瘤发生中的重要作用。DNA甲基化的研究，逐渐成为新的研究热点。
表观遗传学研究的是非DNA 序列变化引起的,在细胞分裂中可遗传的基因修饰作用，该种修饰影响DNA 和其他分子的相互作用，并通过细胞分裂和增殖遗传。其分子机制包括DNA
甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA 干扰等,它们在基因转录调控过程中扮演重要角色。DNA 甲基化修饰作为基因组表观遗传修饰调控的主要方式,它在许多方面均起着重要的调控作用，已知地如：胚胎发育、转录、染色体结构、X性染色体失活、基因组印迹和染色体稳定性等[1-4]。近年越来越多的研究显示人类疾病尤其是肿瘤的发生、发展与DNA 甲基化的异常有关,而且早在肿瘤临床确诊之前即可检测出特异基因的甲基化异常现象[5-8]。
目前，对于甲基化的研究主要集中在甲基化在转录调控中的作用机制、甲基化筛选及检测手段、甲基化与疾病尤其是肿瘤的关系、甲基化检测对肿瘤的诊断和预后评估以及应用甲基化抑制剂治疗肿瘤等方面。
1.1.1 DNA甲基化的一般概述与分布图谱
DNA 甲基化是一种最常见的表观遗传(epigenetic) 修饰方式, 在不同的酶催化作用下，可以修饰腺嘌呤的N-6 位碱基（dam 甲基化酶）, 胞嘧啶的N-4 位碱基,鸟嘌呤的N-7 位碱基或是胞嘧啶的C-5 位碱基。而在真核生物中DNA 甲基化仅发生在胞嘧啶的C-5 位碱基，即在DNA 甲基转移酶催化下,利用S’腺苷甲硫氨酸提供的甲基,将胞嘧啶的第5 位碳原子甲基化,从而使胞嘧啶转化为5’甲基胞嘧啶[9]。在哺乳动物中,DNA 甲基化主要发生在二核苷酸胞嘧啶(CpG) 第5位碳原子上,即5’胞嘧啶 (5’mC)。
