大规模的大脑表观遗传学研究为痴呆症提供了新的见解
同类研究中规模最大的一项研究揭示了基因在痴呆症中的调控机制,包括发现84个与该疾病相关的新基因。
由埃克塞特大学领导的国际合作,在发表于《柳叶刀》的荟萃分析中,结合并分析了来自六项不同研究的1400多人的数据自然通讯.这些研究使用了死于阿尔茨海默病的人的大脑样本。该项目由阿尔茨海默氏症协会(Alzheimer's Society)资助,并得到医学研究委员会(Medical Researchob欧宝直播nba Council)和美国国立卫生研究院(National Institutes for Health)的支持,研究了基因组中近50万个位点上被称为DNA甲基化的表观遗传标记。表观遗传过程控制着基因打开和关闭的程度,这意味着它们在组成人体的不同细胞类型和组织中根据需要表现不同。重要的是,与我们的基因不同,表观遗传过程可以受到环境因素的影响,使其具有潜在的可逆性,并成为新的治疗方法的可能途径。
这项研究着眼于整个基因组的表观遗传模式,在大脑的许多不同区域。然后,研究小组将DNA甲基化的数量与大脑内神经纤维缠结的数量联系起来,这是阿尔茨海默病严重程度的一个重要标志。
在寻找这些皮质区域的共同变化之前,研究小组观察了大脑的不同区域,这些区域在阿尔茨海默病中受到影响。他们在基因组中确定了220个位点,其中包括84个新基因,这些基因在患有更严重阿尔茨海默病的个体的皮层中显示出不同程度的DNA甲基化,而在大脑的另一个名为小脑的区域中没有发现这种甲基化。
研究小组继续表明,这些位点中的110个子集可以在两个独立的数据集中区分一个大脑样本的疾病水平是高还是低,准确率超过70%。这表明,阿尔茨海默病患者大脑的表观遗传变化是非常一致的。这些发现随后在一组独立的研究中得到证实大脑这些样本来自阿尔茨海默氏症协会和英国阿尔茨海默氏症研究所资助的痴呆症研究群体的大脑。
领导这项研究的埃克塞特大学的凯蒂·伦农教授说:“我们的研究是同类研究中规模最大的,为基因组领域提供了重要的见解,有朝一日可能为新疗法提供关键。”这项工作的下一步是探索这些表观遗传变化是否会导致表达的基因和蛋白质水平发生可测量的变化。这将使我们能够探索是否可以重新利用现有的已知改变这些基因和蛋白质表达水平的药物来有效地治疗痴呆."
这项研究包括来自美国(哥伦比亚大学和纽约西奈山医学院、芝加哥拉什大学中心、亚利桑那州立大学)和欧洲(荷兰马斯特里赫特大学、德国萨德兰大学)的许多国际合作者。这篇论文的标题是“阿尔茨海默病表观基因组全关联研究的荟萃分析,突出了横跨皮层的新型差异甲基化位点”,发表在自然通讯.
阿尔茨海默氏症协会研究负责人理查德·奥克利博士说:“表观遗传学是痴呆症研究的一个蓬勃发展的领域。由埃克塞特大学领导的这项工作,使我们对基因在阿尔茨海默病中所起的极其复杂的作用的理解又向前迈出了一步。
“现在重要的是深入研究这些表观遗传变化及其相关的具体影响基因阿尔茨海默氏症患者大脑的变化这项工作还处于早期阶段,但研究的突破始于这样的工作,它使我们离开发阿尔茨海默病的新疗法更近了一步疾病.
“阿尔茨海默氏症协会很高兴能部分资助这项工作和‘痴呆症研究的大脑’,他们为这个研究团队提供了组织样本。如果没有慈善机构的支持,这项工作根本不可能完成——我们致力于投资并加速痴呆症研究。然而,痴呆症研究仍然资金严重不足。我们需要公众的支持现在比以往任何时候都更能帮助我们继续我们的开创性研究,使一个没有痴呆症的世界成为现实。”