由北卡罗来纳州立大学生物学家Cathrine Hoyo和Randy Jirtle领导的研究团队发现了儿童时期的铅暴露和印迹基因调控区表观遗传学改变之间存在一定的联系，且已知这种联系对于生长调节和大脑发育来说是至关重要的。这些改变似乎会一直持续到成年后，对男性的影响似乎更为深远。他们的研究揭示了早期铅暴露对脱氧核糖核酸（DNA）的长期影响，并有助于开发治疗或逆转这种损伤的治疗方法。

杜克大学的Yue Li和北卡罗来纳州的David Skaar与同事辛辛那提大学的Kim Dietrich一起组成的研究团队，仔细查看了从辛辛那提参与此项铅研究的105名参与者中收集到的所有数据，该研究测量了参与者从出生到6岁半时其体内的铅含量。之后，他们对现在已经成年的参与者进行随访并采集他们的血样进行了甲基化测序——该研究数据跨越时间长达36年。

“我们现在有了早期铅暴露和印记基因三个异常甲基化调控区域之间相关联的第一手资料，”Hoyo说：“从公共卫生的角度来看，其结果是非常令人兴奋的，因为我们可以开始考虑识别出早期铅暴露和存在与环境中的其他有毒物质当中潜在的生物标志物。”

研究团队花了几年时间来精确定位DNA的调控区域，该区域可能与早期铅暴露引起特定疾病有关，研究人员标记了这22个调控区域的特征。通过这项研究，研究人员观察了铅暴露是否会影响到这22个调控区域DNA的甲基化——甲基化过程调控着基因如何表达，从本质上决定了当发生甲基化改变时该区域是开或是关。基因被关闭（或沉默）或者是比平时更活跃。

研究小组发现如果一个人从出生到6岁半都受到铅暴露的影响，那么下列三个印记基因的表达就会在其成年期发生改变：PEG3、IGF2/H19和PLAGL1 / HYMAI。PEG3和IGF2/HI9的甲基化程度降低。这些影响具有明显的性别差异：PEG3甲基化程度降低与胎儿发育有关，对男性的影响要多于女性，而相反的情况也是真实存在的，IGF2/H19、PLAGL1 / HYMAI甲基化程度增高，不存在性别差异。

此外，他们还发现，出生后儿童发育晚期血铅浓度的增加似乎对调控区域没有任何其他影响——该区域的甲基化改变发生在最初的12个月，甚至在研究期间铅暴露的时间持续增加也没有发现有什么影响。

“基因就跟电脑一样，有硬件和软件，”Jirtle说：“大多数科学家一直在研究硬件，也就是基因序列，而不关心软件，这是监管层，改变基因表达的方式。这项研究给我们的第一印象就是，软件可能会受到早期铅暴露的影响。”

Hoyo和她的团队计划继续研究铅暴露、基因表达与疾病之间可能存在的联系。“在这项研究中我们识别出来的失调基因似乎具有极强的可塑性，尤其是在胎儿发育和儿童发育早期。如果我们可以在儿童发育的合适阶段对他们进行有针对性地治疗，就能够使他们回到正常状态的可能性大大提高。”