Background: DNA methylation patterns associated with habitual diet have not been well studied. Methods: Diet quality was characterized using a Mediterranean-style diet score and the Alternative Healthy Eating Index score. We conducted ethnicity-specific and trans-ethnic epigenome-wide association analyses for diet quality and leukocyte-derived DNA methylation at over 400 000 CpGs (cytosine-guanine dinucleotides) in 5 population-based cohorts including 6662 European ancestry, 2702 African ancestry, and 360 Hispanic ancestry participants. For diet-associated CpGs identified in epigenome-wide analyses, we conducted Mendelian randomization (MR) analysis to examine their relations to cardiovascular disease risk factors and examined their longitudinal associations with all-cause mortality. Results: We identified 30 CpGs associated with either Mediterranean-style diet score or Alternative Healthy Eating Index, or both, in European ancestry participants. Among these CpGs, 12 CpGs were significantly associated with all-cause mortality (Bonferroni corrected P <1.6×10 −3 ). Hypermethylation of cg18181703 ( SOCS3 ) was associated with higher scores of both Mediterranean-style diet score and Alternative Healthy Eating Index and lower risk for all-cause mortality ( P =5.7×10 −15 ). Ten additional diet-associated CpGs were nominally associated with all-cause mortality ( P <0.05). MR analysis revealed 8 putatively causal associations for 6 CpGs with 4 cardiovascular disease risk factors (body mass index, triglycerides, high-density lipoprotein cholesterol concentrations, and type 2 diabetes mellitus; Bonferroni corrected MR P <4.5×10 −4 ). For example, hypermethylation of cg11250194 ( FADS2 ) was associated with lower triglyceride concentrations (MR, P =1.5×10 −14 ).and hypermethylation of cg02079413 ( SNORA54 ; NAP1L4 ) was associated with body mass index (corrected MR, P =1×10 −6 ). Conclusions: Habitual diet quality was associated with differential peripheral leukocyte DNA methylation levels of 30 CpGs, most of which were also associated with multiple health outcomes, in European ancestry individuals. These findings demonstrate that integrative genomic analysis of dietary information may reveal molecular targets for disease prevention and treatment.

Abstract Coffee and tea are extensively consumed beverages worldwide which have received considerable attention regarding health. Intake of these beverages is consistently linked to, among others, reduced risk of diabetes and liver diseases; however, the mechanisms of action remain elusive. Epigenetics is suggested as a mechanism mediating the effects of dietary and lifestyle factors on disease onset. Here we report the results from epigenome-wide association studies (EWAS) on coffee and tea consumption in 15,789 participants of European and African-American ancestries from 15 cohorts. EWAS meta-analysis of coffee consumption reveals 11 CpGs surpassing the epigenome-wide significance threshold ( P -value <1.1×10 −7 ), which annotated to the AHRR , F2RL3 , FLJ43663 , HDAC4 , GFI1 and PHGDH genes. Among them, cg14476101 is significantly associated with expression of the PHGDH and risk of fatty liver disease. Knockdown of PHGDH expression in liver cells shows a correlation with expression levels of genes associated with circulating lipids, suggesting a role of PHGDH in hepatic-lipid metabolism. EWAS meta-analysis on tea consumption reveals no significant association, only two CpGs annotated to CACNA1A and PRDM16 genes show suggestive association ( P -value <5.0×10 −6 ). These findings indicate that coffee-associated changes in DNA methylation levels may explain the mechanism of action of coffee consumption in conferring risk of diseases.

DNA methylation (DNAm) has been reported to be associated with many diseases and with mortality. We hypothesized that the integration of DNAm with clinical risk factors would improve mortality prediction. We performed an epigenome-wide association study of whole blood DNAm in relation to mortality in 15 cohorts (n = 15,013). During a mean follow-up of 10 years, there were 4314 deaths from all causes including 1235 cardiovascular disease (CVD) deaths and 868 cancer deaths. Ancestry-stratified meta-analysis of all-cause mortality identified 163 CpGs in European ancestry (EA) and 17 in African ancestry (AA) participants at p < 1 × 10-7 , of which 41 (EA) and 16 (AA) were also associated with CVD death, and 15 (EA) and 9 (AA) with cancer death. We built DNAm-based prediction models for all-cause mortality that predicted mortality risk after adjusting for clinical risk factors. The mortality prediction model trained by integrating DNAm with clinical risk factors showed an improvement in prediction of cancer death with 5% increase in the C-index in a replication cohort, compared with the model including clinical risk factors alone. Mendelian randomization identified 15 putatively causal CpGs in relation to longevity, CVD, or cancer risk. For example, cg06885782 (in KCNQ4) was positively associated with risk for prostate cancer (Beta = 1.2, PMR = 4.1 × 10-4 ) and negatively associated with longevity (Beta = -1.9, PMR = 0.02). Pathway analysis revealed that genes associated with mortality-related CpGs are enriched for immune- and cancer-related pathways. We identified replicable DNAm signatures of mortality and demonstrated the potential utility of CpGs as informative biomarkers for prediction of mortality risk.

Background: Dietary intake of antioxidants such as vitamins C and E protect against oxidative stress, and may also be associated with altered DNA methylation patterns.Methods: We meta-analysed epigenome-wide association study (EWAS) results from 11,866 participants across eight population-based cohorts to evaluate the association between self-reported dietary and supplemental intake of vitamins C and E with DNA methylation. EWAS were adjusted for age, sex, BMI, caloric intake, blood cell type proportion, smoking status, alcohol consumption, and technical covariates. Significant results of the meta-analysis were subsequently evaluated in gene set enrichment analysis (GSEA) and expression quantitative trait methylation (eQTM) analysis.Results: In meta-analysis, methylation at 4,656 CpG sites was significantly associated with vitamin C intake at FDR ≤ 0.05. The most significant CpG sites associated with vitamin C (at FDR ≤ 0.01) were enriched for pathways associated with systems development and cell signalling in GSEA, and were associated with downstream expression of genes enriched in the immune response in eQTM analysis. Furthermore, methylation at 160 CpG sites was significantly associated with vitamin E intake at FDR ≤ 0.05, but GSEA and eQTM analysis of the top most significant CpG sites associated with vitamin E did not identify significant enrichment of any biological pathways investigated.Conclusions: We identified significant associations of many CpG sites with vitamin C and E intake, and our results suggest that vitamin C intake may be associated with systems development and the immune response.

Recent updates in nomenclature and diagnostic criteria encompass the diverse phenotypes associated with steatotic liver disease (SLD).

BACKGROUND: The Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) diet score lowers blood pressure (BP). We examined interactions between genotype and the DASH diet score in relation to systolic BP. METHODS: We analyzed up to 9 420 585 single nucleotide polymorphisms in up to 127 282 individuals of 6 population groups (91% of European population) from the Cohorts for Heart and Aging Research in Genomic Epidemiology consortium (n=35 660) and UK Biobank (n=91 622) and performed European population-specific and cross-population meta-analyses. RESULTS: We identified 3 loci in European-specific analyses and an additional 4 loci in cross-population analyses at P interaction <5e−8. We observed a consistent interaction between rs117878928 at 15q25.1 (minor allele frequency, 0.03) and the DASH diet score ( P interaction =4e−8; P for heterogeneity, 0.35) in European population, where the interaction effect size was 0.42±0.09 mm Hg ( P interaction =9.4e−7) and 0.20±0.06 mm Hg ( P interaction =0.001) in Cohorts for Heart and Aging Research in Genomic Epidemiology and the UK Biobank, respectively. The 1 Mb region surrounding rs117878928 was enriched with cis-expression quantitative trait loci (eQTL) variants ( P =4e−273) and cis-DNA methylation quantitative trait loci variants ( P =1e−300). Although the closest gene for rs117878928 is MTHFS , the highest narrow sense heritability accounted by single nucleotide polymorphisms potentially interacting with the DASH diet score in this locus was for gene ST20 at 15q25.1. CONCLUSIONS: We demonstrated gene-DASH diet score interaction effects on systolic BP in several loci. Studies with larger diverse populations are needed to validate our findings.

Background Life's Essential 8 (LE8) is an enhanced metric for cardiovascular health. The interrelations among LE8, biomarkers of aging, and disease risks are unclear. Methods and Results LE8 score was calculated for 5682 Framingham Heart Study participants. We implemented 4 DNA methylation‐based epigenetic age biomarkers, with older epigenetic age hypothesized to represent faster biological aging, and examined whether these biomarkers mediated the associations between the LE8 score and cardiovascular disease (CVD), CVD‐specific mortality, and all‐cause mortality. We found that a 1 SD increase in the LE8 score was associated with a 35% (95% CI, 27–41; P =1.8E‐15) lower risk of incident CVD, a 36% (95% CI, 24–47; P =7E‐7) lower risk of CVD‐specific mortality, and a 29% (95% CI, 22–35; P =7E‐15) lower risk of all‐cause mortality. These associations were partly mediated by epigenetic age biomarkers, particularly the GrimAge and the DunedinPACE scores. The potential mediation effects by epigenetic age biomarkers tended to be more profound in participants with higher genetic risk for older epigenetic age, compared with those with lower genetic risk. For example, in participants with higher GrimAge polygenic scores (greater than median), the mean proportion of mediation was 39%, 39%, and 78% for the association of the LE8 score with incident CVD, CVD‐specific mortality, and all‐cause mortality, respectively. No significant mediation was observed in participants with lower GrimAge polygenic score. Conclusions DNA methylation‐based epigenetic age scores mediate the associations between the LE8 score and incident CVD, CVD‐specific mortality, and all‐cause mortality, particularly in individuals with higher genetic predisposition for older epigenetic age.

Abstract Background Epigenome-wide association studies have revealed multiple DNA methylation sites (CpGs) associated with alcohol consumption, an important lifestyle risk factor for cardiovascular diseases. Results We generated an alcohol consumption epigenetic risk score (ERS) based on previously reported 144 alcohol-associated CpGs and examined the association of the ERS with systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), and hypertension (HTN) in 3,898 Framingham Heart Study (FHS) participants. We found an association of alcohol intake with the ERS in the meta-analysis with 0.09 units higher ERS per drink consumed per day ( p < 0.0001). Cross-sectional analyses in FHS revealed that a one-unit increment of the ERS was associated with 1.93 mm Hg higher SBP ( p = 4.64E-07), 0.68 mm Hg higher DBP ( p = 0.006), and an odds ratio of 1.78 for HTN ( p < 2E-16). Meta-analysis of the cross-sectional association of the ERS with BP traits in eight independent external cohorts (n = 11,544) showed similar relationships with blood pressure levels, i.e., a one-unit increase in ERS was associated with 0.74 ( p = 0.002) and 0.50 ( p = 0.0006) mm Hg higher SBP and DBP, but could not confirm the association with hypertension. Longitudinal analyses in FHS (n = 3,260) and five independent external cohorts (n = 4,021) showed that the baseline ERS was not associated with a change in blood pressure over time or with incident HTN. Conclusions Our findings provide proof-of-concept that utilizing an ERS is a useful approach to capture the recent health consequences of lifestyle behaviors such as alcohol consumption.

Abstract Background Epigenome-wide association studies have revealed multiple DNA methylation sites (CpGs) associated with alcohol consumption, an important lifestyle risk factor for cardiovascular diseases. Results We generated an alcohol consumption epigenetic risk score (ERS) based on previously reported 144 alcohol-associated CpGs and examined the association of the ERS with systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), and hypertension (HTN) in 3,898 Framingham Heart Study (FHS) participants. We found an association of alcohol intake with the ERS in the meta-analysis with 0.09 units higher ERS per drink consumed per day ( p < 0.0001). Cross-sectional analyses in FHS revealed that a one-unit increment of the ERS was associated with 1.93 mm Hg higher SBP ( p = 4.64E-07), 0.68 mm Hg higher DBP ( p = 0.006), and an odds ratio of 1.78 for HTN ( p < 2E-16). Meta-analysis of the cross-sectional association of the ERS with BP traits in eight independent external cohorts (n = 11,544) showed similar relationships with blood pressure levels, i.e., a one-unit increase in ERS was associated with 0.74 ( p = 0.002) and 0.50 ( p = 0.0006) mm Hg higher SBP and DBP, but could not confirm the association with hypertension. Longitudinal analyses in FHS (n = 3,260) and five independent external cohorts (n = 4,021) showed that the baseline ERS was not associated with a change in blood pressure over time or with incident HTN. Conclusions Our findings provide proof-of-concept that utilizing an ERS is a useful approach to capture the recent health consequences of lifestyle behaviors such as alcohol consumption.

Abstract The relationship between alcohol consumption, circulating proteins, and cardiovascular disease (CVD) risk has not been well studied. We performed association analyses of alcohol consumption with three CVD risk factors and 71 CVD-related circulating proteins measured in 6,745 Framingham Heart Study participants (mean age, 49 years; 53% women). We found that an increase in alcohol consumption was associated with a higher risk of incident hypertension (P=7.2E-3) but a lower risk of incident obesity (P=5.7E-4) and type 2 diabetes (P=1.4E-5) in a 14-year of follow-up. Using independent discovery (n=4,348) and validation (n=2,397) samples, we identified 20 alcohol-associated proteins (FDR<0.05 in discovery and P<0.05/n in validation), with majority (18 of 20 proteins) inversely associated with alcohol consumption. The alcohol-protein associations remained similar after removing heavy drinkers. Four proteins demonstrated consistent triangular relationships, as expected, with alcohol consumption and CVD risk factors. For example, a greater level of APOA1, which was associated with a higher alcohol consumption (P=1.2E-65), was associated with a lower risk of type 2 diabetes (P=3.1E-5). However, several others showed inconsistent triangular relationships, e.g., a greater level of GDF15, which was associated with a lower alcohol consumption (P=1.0E-13), was associated with an increased risk of hypertension (P=2.4E-4). In conclusion, we identified 20 alcohol-associated proteins and demonstrated complex relationships between alcohol consumption, circulating proteins and CVD risk factors. Future studies with integration of more proteomic markers and larger sample size are warranted to unravel the complex relationship between alcohol consumption and CVD risk.