Epigenomic profiling reveals an association between persistence of DNA methylation and metabolic memory in the DCCT/EDIC type 1 diabetes cohort
Authors: Chen Zhuo , Miao Feng , Paterson Andrew D. , Lachin John M. , Zhang Lingxiao , Schones Dustin E. , Wu Xiwei , Wang Jinhui , Tompkins Joshua D. , Genuth Saul , Braffett Barbara H. , Riggs Arthur D. ,   DCCT/EDIC Research Group, Natarajan Rama , Nathan D. M. , Zinman B. , Crofford O. , Genuth S. , Brown-Friday J. , Crandall J. , Engel H. , Engel S. , Martinez H. , Phillips M. , Reid M. , Shamoon H. , Sheindlin J. , Gubitosi-Klug R. , Mayer L. , Pendegast S. , Zegarra H. , Miller D. , Singerman L. , Smith-Brewer S. , Novak M. , Quin J. , Genuth Saul , Palmert M. , Brown E. , McConnell J. , Pugsley P. , Crawford P. , Dahms W. , Brillon D. , Lackaye M. E. , Kiss S. , Chan R. , Orlin A. , Rubin M. , Reppucci V. , Lee T. , Heinemann M. , Chang S. , Levy B. , Jovanovic L. , Richardson M. , Bosco B. , Dwoskin A. , Hanna R. , Barron S. , Campbell R. , Bhan A. , Kruger D. , Jones J. K. , Edwards P. A. , Bhan A. , Carey J. D. , Angus E. , Thomas A. , Galprin A. , McLellan M. , Whitehouse F. , Bergenstal R. , Johnson M. , Gunyou K. , Thomas L. , Laechelt J. , Hollander P. , Spencer M. , Kendall D. , Cuddihy R. , Callahan P. , List S. , Gott J. , Rude N. , Olson B. , Franz M. , Castle G. , Birk R. , Nelson J. , Freking D. , Gill L. , Mestrezat W. , Etzwiler D. , Morgan K. , Aiello L. P. , Golden E. , Arrigg P. , Asuquo V. , Beaser R. , Bestourous L. , Cavallerano J. , Cavicchi R. , Ganda O. , Hamdy O. , Kirby R. , Murtha T. , Schlossman D. , Shah S. , Sharuk G. , Silva P. , Silver P. , Stockman M. , Sun J. , Weimann E. , Wolpert H. , Aiello L. M. , Jacobson A. , Rand L. , Rosenzwieg J. , Nathan D. M. , Larkin M. E. , Christofi M. , Folino K. , Godine J. , Lou P. , Stevens C. , Anderson E. , Bode H. , Brink S. , Cornish C. , Cros D. , Delahanty L. , deManbey A. , Haggan C. , Lynch J. , McKitrick C. , Norman D. , Moore D. , Ong M. , Taylor C. , Zimbler D. , Crowell S. , Fritz S. , Hansen K. , Gauthier-Kelly C. , Service F. J. , Ziegler G. , Colligan R. , Schmidt L. , French B. , Woodwick R. , Rizza R. , Schwenk W. F. , Haymond M. , Pach J. , Mortenson J. , Zimmerman B. , Lucas A. , Luttrell L. , Lopes-Virella M. , Caulder S. , Pittman C. , Patel N. , Lee K. , Nutaitis M. , Fernandes J. , Hermayer K. , Kwon S. , Blevins A. , Parker J. , Colwell J. , Lee D. , Soule J. , Lindsey P. , Bracey M. , Farr A. , Elsing S. , Thompson T. , Selby J. , Lyons T. , Yacoub-Wasef S. , Szpiech M. , Wood D. , Mayfield R. , Molitch M. , Adelman D. , Colson S. , Jampol L. , Lyon A. , Gill M. , Strugula Z. , Kaminski L. , Mirza R. , Simjanoski E. , Ryan D. , Johnson C. , Wallia A. , Ajroud-Driss S. , Astelford P. , Leloudes N. , Degillio A. , Schaefer B. , Mudaliar S. , Lorenzi G. , Goldbaum M. , Jones K. , Prince M. , Swenson M. , Grant I. , Reed R. , Lyon R. , Kolterman O. , Giotta M. , Clark T. , Friedenberg G. , Sivitz W. I. , Vittetoe B. , Kramer J. , Bayless M. , Zeitler R. , Schrott H. , Olson N. , Snetselaar L. , Hoffman R. , MacIndoe J. , Weingeist T. , Fountain C. , Mendley S. , Johnsonbaugh S. , Patronas M. , Carney M. , Salemi P. , Liss R. , Hebdon M. , Counts D. , Donner T. , Gordon J. , Hemady R. , Kowarski A. , Ostrowski D. , Steidl S. , Jones B. , Herman W. H. , Martin C. L. , Pop-Busui R. , Greene D. A. , Stevens M. J. , Burkhart N. , Sandford T. , Floyd J. , Bantle J. , Wimmergren N. , Terry J. , Koozekanani D. , Montezuma S. , Rogness B. , Mech M. , Strand T. , Olson J. , McKenzie L. , Kwong C. , Goetz F. , Warhol R. , Hainsworth D. , Goldstein D. , Hitt S. , Giangiacomo J. , Schade D. S. , Canady J. L. , Burge M. R. , Das A. , Avery R. B. , Ketai L. H. , Chapin J. E. , Schluter M. L , Rich J. , Johannes C. , Hornbeck D. , Schutta M. , Bourne P. A. , Brucker A. , Braunstein S. , Schwartz S. , Maschak-Carey B. J. , Baker L. , Orchard T. , Cimino L. , Songer T. , Doft B. , Olson S. , Becker D. , Rubinstein D. , Bergren R. L. , Fruit J. , Hyre R. , Palmer C. , Silvers N. , Lobes L. , Rath P. Paczan , Conrad P. W. , Yalamanchi S. , Wesche J. , Bratkowksi M. , Arslanian S. , Rinkoff J. , Warnicki J. , Curtin D. , Steinberg D. , Vagstad G. , Harris R. , Steranchak L. , Arch J. , Kelly K. , Ostrosaka P. , Guiliani M. , Good M. , Williams T. , Olsen K. , Campbell A. , Shipe C. , Conwit R. , Finegold D. , Zaucha M. , Drash A. , Morrison A. , Malone J. I. , Bernal M. L. , Pavan P. R. , Grove N. , Tanaka E. A. , McMillan D. , Vaccaro-Kish J. , Babbione L. , Solc H. , DeClue T. J. , Dagogo-Jack S. , Wigley C. , Ricks H. , Kitabchi A. , Chaum E. , Murphy M. B. , Moser S. , Meyer D. , Iannacone A. , Yoser S. , Bryer-Ash M. , Schussler S. , Lambeth H. , Raskin P. , Strowig S. , Basco M. , Cercone S. , Zinman B. , Barnie A. , Devenyi R. , Mandelcorn M. , Brent M. , Rogers S. , Gordon A. , Bakshi N. , Perkins B. , Tuason L. , Perdikaris F. , Ehrlich R. , Daneman D. , Perlman K. , Ferguson S. , Palmer J. , Fahlstrom R. , de Boer I. H. , Kinyoun J. , Van Ottingham L. , Catton S. , Ginsberg J. , McDonald C. , Harth J. , Driscoll M. , Sheidow T. , Mahon J. , Canny C. , Nicolle D. , Colby P. , Dupre J. , Hramiak I. , Rodger N. W. , Jenner M. , Smith T. , Brown W. , May M. , Hagan J. Lipps , Agarwal A. , Adkins T. , Lorenz R. , Feman S. , Survant L. , White N. H. , Levandoski L. , Grand G. , Thomas M. , Joseph D. , Blinder K. , Shah G. , Burgess D. , Boniuk I. , Santiago J. , Tamborlane W. , Gatcomb P. , Stoessel K. , Ramos P. , Fong K. , Ossorio P. , Ahern J. , Gubitosi-Klug R. , Beck C. , Genuth S. , Quin J. , Gaston P. , Palmert M. , Trail R. , Dahms W. , Lachin J. , Cleary P. , Backlund J. , Bebu I. , Braffett B. , Diminick L. , Gao X. , Hsu W. , Klumpp K. , Larsen M. , McGee P. , Sun W. , Villavicencio S. , Anderson K. , Dews L. , Younes Naji , Rutledge B. , Chan K. , Rosenberg D. , Petty B. , Determan A. , Kenny D. , Williams C. , Cowie C. , Siebert C. , Steffes M. , Arends V. , Bucksa J. , Nowicki M. , Chavers B. , O’Leary D. , Polak J. , Harrington A. , Funk L. , Crow R. , Gloeb B. , Thomas S. , O’Donnell C. , Soliman E. Z. , Zhang Z. M. , Li Y. , Campbell C. , Keasler L. , Hensley S. , Hu J. , Barr M. , Taylor T. , Prineas R. , Feldman E. L. , Albers J. W. , Low P. , Sommer C. , Nickander K. , Speigelberg T. , Pfiefer M. , Schumer M. , Moran M. , Farquhar J. , Ryan C. , Sandstrom D. , Williams T. , Geckle M. , Cupelli E. , Thoma F. , Burzuk B. , Woodfill T. , Danis R. , Blodi B. , Lawrence D. , Wabers H. , Gangaputra S. , Neill S. , Burger M. , Dingledine J. , Gama V. , Sussman R. , Davis M. , Hubbard L. , Budoff M. , Darabian S. , Rezaeian P. , Wong N. , Fox M. , Oudiz R. , Kim L. , Detrano R. , Cruickshanks K. , Dalton D. , Bainbridge K. ,   (National Institute on Deafness and Other Communication Disorders), Lima J. , Bluemke D. , Turkbey E. , van der Geest R. J. , Liu C. , Malayeri A. , Jain A. , Miao C. , Chahal H. , Jarboe R. , Nathan D. M. , Monnier V. , Sell D. , Strauch C. , Hazen S. , Pratt A. , Tang W. , Brunzell J. , Purnell J. , Natarajan R. , Miao F. , Zhang L. , Chen Z. , Paterson A. , Boright A. , Bull S. , Sun L. , Scherer S. , Lopes-Virella M. , Lyons T. J. , Jenkins A. , Klein R. , Virella G. , Jaffa A. , Carter R. , Stoner J. , Garvey W. T. , Lackland D. , Brabham M. , McGee D. , Zheng D. , Mayfield R. K. , Maynard J. , Wessells H. , Sarma A. , Jacobson A. , Dunn R. , Holt S. , Hotaling J. , Kim C. , Clemens Q. , Brown J. , McVary K. 
Published: May 2016

Significance

Vascular complications are the main cause of morbidity and mortality in the diabetic population. Clinical trials of diabetic complications show a persistence of benefit from early application of intensive therapy for glycemic control in diabetic patients, a phenomenon referred to as metabolic memory. The mechanisms underlying metabolic memory are not fully understood. In this study, using two groups of type 1 diabetic patients with and without complications development and two sets of genomic DNAs collected 16–17 y apart from the same patients, we showed a persistency of DNA methylation over time at key genomic loci associated with diabetic complications. These data provide direct evidence of a relationship between epigenetics (DNA methylation variations) and human metabolic memory, supporting an epigenetic mechanism.