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表观遗传是指在核苷酸序列不变的情况下，基因表达发生可遗传的变化的现象。DNA甲基化修饰是表观遗传的最重要的方式之一。DNA甲基化在疾病发生发展中的作用以及环境因素对DNA甲基化的影响都是近年来的研究热点。基于二代测序技术的全基因组甲基化测序技术的出现给从全基因组水平探究与疾病和环境相关的DNA甲基化修饰提供了契机。甲基化敏感的酶切计数(MSCC)测序技术是目前最常用的全基因组甲基化测序技术之一，特点是能够对单碱基位点的甲基化水平进行精确的定量。本研究中我们利用该技术分别探究了一种疾病和一种环境因素与DNA甲基化之间的关系。 首先，我们探究了肺癌细胞上皮间质转化过程中全基因组甲基化的变化。对于肿瘤细胞转移来说，上皮间质转化所带来的转移和浸润特性是必须条件。我们发现在TGF-诱导的肺癌细胞上皮间质转化前后，全基因组甲基化状态是保守的，但是DNMT1、DNMT3a、DNMT3b以及TET1等甲基化相关的酶的表达发生了变化，而且几种组蛋白甲基化修饰状态也发生了改变。说明这些酶以及组蛋白修饰可能参与了肿瘤细胞上皮间质转化过程，但是没有影响DNA甲基化。 其次，我们筛查了TKI靶向治疗前后肺癌组织（采用转移至淋巴结的肿瘤组织）发生甲基化变化的基因，并且在细胞水平对其进行了初步功能探究。我们利用MSCC测序技术筛选出了与肿瘤预后相关的60个甲基化发生变化的基因，并利用MASSARRAY技术对测序结果进行了验证。我们也在三个肺癌细胞系中对其中两个甲基化变化明显的基因展开功能探究，并取得了初步的成果。我们的发现为肺癌治疗的表观遗传学研究提供了新的参考依据。 最后，我们探究了环境对于DNA甲基化的影响。生命早期的饮食情况对于中枢神经系统细胞DNA甲基化的影响目前研究不多。我们利用全基因组甲基化测序技术探究了幼年低蛋白饮食的小鼠的海马和丘脑组织DNA甲基化与正常饮食小鼠的差异。我们发现小鼠的海马组织的甲基化水平明显低于丘脑。此外，在低蛋白饮食的小鼠的丘脑组织中，我们发现了500个与正常饮食小鼠有甲基化差异的基因，其中60％的基因与神经元发育和精神疾病有关。对这些差异基因进行通路分析发现，长时程增强作用(long-termpotentiation)通路最为显著（5.3-fold enrichment，P=0.033）。我们的研究表明，脑部不同的区域有完全不同的甲基化状态，而且出生后的饥荒可能会增加精神疾病的风险。 总的来讲，本研究利用全基因组甲基化测序的方法探究了疾病（肺癌）和环境（饥荒）与DNA甲基化的关系，发现了肺癌转移和治疗过程中DNA甲基化可能起的作用，以及饥荒可能通过DNA甲基化增加了精神疾病的风险。这些发现也为相关疾病的机制探究以及临床诊断治疗提供了新的依据。