Millions of people worldwide are chronically exposed to arsenic through drinking water, including 35-77 million people in Bangladesh. The association between arsenic exposure and mortality rate has not been prospectively investigated by use of individual-level data. We therefore prospectively assessed whether chronic and recent changes in arsenic exposure are associated with all-cause and chronic-disease mortalities in a Bangladeshi population.In the prospective cohort Health Effects of Arsenic Longitudinal Study (HEALS), trained physicians unaware of arsenic exposure interviewed in person and clinically assessed 11 746 population-based participants (aged 18-75 years) from Araihazar, Bangladesh. Participants were recruited from October, 2000, to May, 2002, and followed-up biennially. Data for mortality rates were available throughout February, 2009. We used Cox proportional hazards model to estimate hazard ratios (HRs) of mortality, with adjustment for potential confounders, at different doses of arsenic exposure.407 deaths were ascertained between October, 2000, and February, 2009. Multivariate adjusted HRs for all-cause mortality in a comparison of arsenic at concentrations of 10.1-50.0 microg/L, 50.1-150.0 microg/L, and 150.1-864.0 microg/L with at least 10.0 microg/L in well water were 1.34 (95% CI 0.99-1.82), 1.09 (0.81-1.47), and 1.68 (1.26-2.23), respectively. Results were similar with daily arsenic dose and total arsenic concentration in urine. Recent change in exposure, measurement of total arsenic concentrations in urine repeated biennially, did not have much effect on the mortality rate.Chronic arsenic exposure through drinking water was associated with an increase in the mortality rate. Follow-up data from this cohort will be used to assess the long-term effects of arsenic exposure and how they might be affected by changes in exposure. However, solutions and resources are urgently needed to mitigate the resulting health effects of arsenic exposure.US National Institutes of Health.

Inherited genetic variation impacts local gene expression and DNA methylation in humans. Expression and methylation quantitative trait loci (cis-eQTLs and cis-mQTLs) often occur at the same genomic location, suggesting a common causal variant and shared mechanism. Using DNA and RNA from peripheral blood of Bangladeshi individuals, we use co-localization methods to identify 3,695 eQTL-mQTL pairs that are likely to share a causal variant. Using partial correlation analysis and mediation analysis, we identify >500 pairs with evidence of a causal relationships between expression and methylation (i.e., shared mechanism) with many additional pairs that we are underpowered to detect. These co-localized pairs are enriched for SNPs showing opposite effects on expression and methylation, although a many affect multiple CpGs in opposite directions. Evidence of shared SNP-age interaction also supports shared mechanisms for two eQTL-mQTL pairs. This work demonstrates the pervasiveness of co-regulated expression and methylation traits in the human genome. This approach can be applied to other types of molecular QTLs to enhance our understanding of regulatory mechanisms.

Abstract Telomere length is associated with chronic diseases and in younger populations, may represent a biomarker of disease susceptibility. As growing evidence suggests that environmental factors, including metals, may impact telomere length, we investigated the association between 17 metals measured in toenail samples and leukocyte relative telomere length (RTL), among 472 five- to seven-year-old children enrolled in the Bangladesh Environmental Research in Children's Health (BiRCH) cohort. In single exposure linear regression models, a doubling of arsenic (As) and mercury (Hg) (μg/g) were associated with a -0.21 (95%CI: -0.032, -0.010; p=0.0005) and -0.017 (95%CI: -0.029, -0.004; p=0.006) difference in RTL, respectively. In Bayesian Kernel Machine Regression (BKMR) mixture models, the overall metal mixture was inversely associated with RTL (P-for-trend <0.001). Negative associations with RTL were observed with both log2-As and log2-Hg, while an inverted U-shaped association was observed for log2-zinc (Zn) with RTL. We found little evidence of interaction among metals. Sex-stratification identified stronger associations of the overall mixture and log2-As with RTL among females, compared to males. Our study suggests that As and Hg may independently influence RTL in mid-childhood. Further studies are needed to investigate potential long-term impacts of metal-associated telomere shortening in childhood on health outcomes in adult life.

Leukocyte telomere length (LTL) is a heritable trait with two potential sources of heritability (h2): inherited variation in non-telomeric regions (e.g., SNPs that influence telomere maintenance) and variability in the lengths of telomeres in gametes that produce offspring zygotes (i.e., direct inheritance). Prior studies of LTL h2 have not attempted to disentangle these two sources. Here, we use a novel approach for detecting the direct inheritance of telomeres by studying the association between identity-by-descent (IBD) sharing at chromosome ends and phenotypic similarity in LTL. We measured genome-wide SNPs and LTL for a sample of 5,069 Bangladeshi adults with substantial relatedness. For each of the 7,254 relative pairs identified, we used SNPs near the telomeres to estimate the number of chromosome ends shared IBD, a proxy for the number of telomeres shared IBD (Tshared). We then estimated the association between Tshared and the squared pairwise difference in LTL ((ΔLTL)2) within various classes of relatives (siblings, avuncular, cousins, and distant), adjusting for overall genetic relatedness (φ). The association between Tshared and (ΔLTL)2 was inverse among all relative pair types. In a meta-analysis including all relative pairs (φ >0.05), the association between Tshared and (ΔLTL)2 (P=0.002) was stronger than the association between φ and (ΔLTL)2 (P=0.45). Our results provide strong evidence that telomere length (TL) in parental germ cells impacts TL in offspring cells and contributes to LTL h2 despite telomere reprogramming during embryonic development. Applying our method to larger studies will enable robust estimation of LTL h2 attributable to direction transmission.