科学家研究与复杂疾病有关的遗传因素

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  科学家研究与复杂疾病有关的遗传因素

  2013年9月27日

  尽管研究得很多,但“复杂疾病”的具体遗传原因仍然存在。包括自闭症,糖尿病和心脏病在内的一类疾病,由于拜占庭遗传和环境的相互作用,在很大程度上是未知的。

  现在,芝加哥大学的科学家已经创造了迄今为止在复杂疾病中发挥作用的遗传因素的最广泛分析之一 - 通过使用具有已知遗传原因的疾病来指导它们。他们分析了超过1.2亿个患者记录,并确定了数百种疾病共现的趋势,他们创建了一个独特的遗传图谱,有可能指导研究人员和临床医生诊断,识别危险因素,并有朝一日开发针对复杂疾病的治疗方法。这项工作于9月26日在Cell发表。

  “我们第一次发现,几乎所有复杂的疾病都与单基因疾病有着独特的联系。这基本上为我们提供了特定基因位点的“条形码”,我们可以用它来帮助解开复杂疾病的复杂遗传学,“芝加哥大学遗传医学和人类遗传学教授Andrey Rzhetsky博士说,他领导了这项研究。

  大多数人类疾病是复杂的,并且由遗传,环境和生活方式因素共同引起。另一方面是孟德尔疾病,如囊性纤维化和镰状细胞性贫血,这些疾病是由单个基因的异常引起的。已知一些孟德尔疾病使患者易患某些复杂疾病,但迄今为止这些共同发生仅在小范围内进行了研究。

  为了揭示这些疾病类别之间任何潜在的共享遗传结构,Rzhetsky和他的团队开发了计算算法,以解析来自美国各地医院系统和几乎整个Demark人群的超过1.2亿个患者计费记录。他们寻找合并症的趋势,或同一患者中复杂和孟德尔疾病的发生率,高于随机机会的预期。他们研究了65种复杂疾病的相关性,这些疾病几乎影响到身体的每个系统,包括关节炎,抑郁症和肺癌,以及95种孟德尔疾病组(代表213种疾病)。

  该团队发现了2,909个统计学上显着的关联,以及每个疾病对之间相应的相对风险水平。一些合并症是众所周知的,例如脂蛋白缺乏和心脏病发作之间的紧密联系,但绝大多数是先前未知的。

   例如,Marfan综合征,一种结缔组织疾病,被发现与神经精神疾病如自闭症,双相情感障碍和抑郁症有显着的合并症。脆性X综合征是一种智力障碍症,与哮喘,牛皮癣和病毒感染有显着关联,突出了这些患者的潜在免疫系统功能障碍。

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  “由于孟德尔疾病与已知的遗传基因座相关,我们基本上使用孟德尔病症作为标记物创建了复杂疾病的遗传图谱,”芝加哥大学的研究生,该研究的第一作者大卫布莱尔说。 “这些基因座代表了发现细微遗传变异的很好的候选者,其中一些可能不会直接导致孟德尔疾病,但仍会影响患上复杂疾病的风险。”

  该遗传图谱可立即用于遗传学家和临床医生,作为衡量孟德尔疾病患者发生复杂疾病风险水平的指标。但它也为科学家提供了大量新数据和独特的方法,可以更好地理解和开发针对复杂疾病的治疗方法。

  研究小组还发现,孟德尔疾病的基因损伤似乎并不能独立地促成复杂疾病,但可能以组合方式相互作用,最终导致疾病。

  “具有多种孟德尔疾病的遗传变异体的个体最终具有比我们预测的复杂疾病高得多的风险,因为变体单独起作用,”布莱尔说。

  该团队希望将他们的研究扩展到更多的疾病和更大的人口数据,并将他们的预测与广大人群的全基因组数据进行比较。

  “我们的工作有可能为复杂疾病的未来研究开辟许多新的途径,” Rzhetsky说。

  资料来源:芝加哥大学医学中心