发布时间:2013-09-29 10:18 原文链接: Cell:海量数据分析出复杂疾病遗传图谱

  对于“复杂疾病”,比如孤独症,糖尿病和心脏疾病等的具体遗传病因,虽然之前科学家们已经做了大量的研究,但是由于错综复杂的遗传和环境相互作用因素,因此可以说在很大程度上还是一个未知领域。

  近期来自芝加哥大学的科学家们利用已知遗传因素的疾病,完成了迄今为止关于复杂疾病中遗传因素影响的最大扩展研究分析,他们分析了超过1.2亿位患者记录,从中找到了上百种疾病的共影响因子,构建出了能用于指导研究人员基础研究,临床诊断应用的一副独特的遗传图谱。

  这一研究成果公布在9月26日的Cell杂志上,将有助于未来破解复杂疾病的奥秘。

  领导这一研究的是芝加哥大学遗传医学和人类遗传学教授Andrey Rzhetsky,他表示,“这是第一次我们发现几乎每一种复杂疾病,都具有与单一基因疾病有关的一套系统,这可以说给了我们识别特定基因位点的‘条形码',这样我们就能破解复杂疾病的复杂成因了。”

  大部分人类疾病都是复杂的,由多种遗传环境和生活方式因素引起的,当然也有一些孟德尔遗传疾病,如囊性纤维化和镰状细胞性贫血,这些疾病是由一个单一的基因异常引发的。还有某些孟德尔遗传疾病也会导致病患患上复杂疾病,但对于这些共影响因素,此前还只是在一个小规模上进行过研究。

  为了揭示这些疾病所共有的遗传结构,Rzhetsky和他的团队开发出了新型计算算法,收集了来自美国和几乎整个丹麦人口的超过1.2亿位患者的记录,从中寻找合并症趋势,或同一位患者出现的复杂疾病和孟德尔疾病。他们分析了65种影响几乎机体每个系统的复杂疾病中的这种相关性,包括关节炎,抑郁症和肺癌,此外还有95组孟德尔疾病(比如213失序症)。

  由此这一研究小组发现了2,909个统计上意义重大的相关性,以及每一种疾病对之间相对风险的对应水平。其中一些相关性已经被科学家们证实,如脂蛋白不足和心脏病发作之间的密切联系,但还有绝大多数是以前未知的,例如,马凡氏综合征(一种结缔组织疾病),与神经精神疾病,如自闭症,躁郁症和抑郁症之间存在重大关联;脆性X综合征(一种智障疾病)与哮喘,牛皮癣和病毒感染之间存在关联,这表明这些患者出现了一个潜在的免疫系统功能障碍。

  “由于孟德尔疾病都与已知基因位点有关,因此这项研究实际上通过孟德尔疾病作为标记,为复杂疾病构建了一个遗传图谱”,文章第一作者,芝加哥大学David Blair说,“这些位点代表了揭示微妙遗传变异的可能候选因子,其中一些可能不会直接导致孟德尔疾病,但仍影响复杂疾病的患病风险。”

  遗传学家和临床医生目前就可以利用这一遗传图谱,衡量患有孟德尔疾病患者出现复杂疾病的风险,并且这也为科学家提供了大量新数据,以及一种独特的方法,用于更好地理解和开发针对复杂疾病的治疗方法。

  这一研究小组还发现孟德尔疾病相关的遗传缺陷并不是独立于复杂疾病,而是可能通过组合的方式,最终导致疾病。

  “患有多个孟德尔疾病遗传变异的个体出现复杂疾病的风险比之前我们预期变异单独作用的要高得多,”Blair说。

  这一研究团队还希望未来能扩大他们的研究,针对更多疾病,比较全基因组数据。“我们的工作将为复杂疾病未来的研究开启一扇新的窗口”,Rzhetsky说。

相关文章

又是致癌又是自闭症,无糖可乐不能再喝了?

今年对阿斯巴甜来说,真是多事之秋。阿斯巴甜可能致癌的事情刚过去没多久,最近又有坏消息传来。消息称,德克萨斯大学圣安东尼奥分校的一项研究发现,男孩的自闭症诊断与其母亲在怀孕或母乳喂养期间每日饮用无糖汽水......

人脑类器官准确模拟自闭症,有望治疗最复杂的脑疾病

凭借类器官和遗传学的革命性结合系统,科学家现在可在人脑类器官中全面测试多个突变的影响,识别出脆弱的细胞类型和基因调控网络,而这正是治疗自闭症谱系障碍的基础。这一成果为了解最复杂的人类大脑疾病提供了前所......

遗传年龄或可评估自闭症和精神分裂症患者脑组织衰老速度!

自闭症(ASD)和精神分裂症(SCZ)是常见的慢性精神疾病,在行为、遗传学和神经病理学等方面存在相当多的重叠特征,提示自闭症和精神分裂症可能存在共同的神经发病机制。衰老与表观遗传效应的动态变化密切相关......

自闭症相关蛋白POGZ抑制2C基因和逆转录转座元件

神经发育障碍疾病(如自闭症和儿童多动症)的发病率在世界范围内呈现不断攀升的趋势。基因组测序研究表明,自闭症是高异质性遗传发育疾病。根据个体遗传背景的不同,患者表现出不同程度的神经系统功能异常,如智力、......

自闭症有特效药了吗?广义来说雷特综合征算第一个

自闭症治疗有新药了吗?对于一小部分有类似自闭症表现的罕见病雷特综合征患者,答案是肯定的。遗憾的是,现阶段一般的自闭症人士用不上。 雷特综合征是具有自闭症表型的一类罕见病,广义上可以称作综合征......

自闭症发病率持续上升:每36名美国8岁儿童中就有1人确诊

美国疾病控制和预防中心(CDC)最近的一项研究揭示了美国儿童自闭症谱系障碍(ASD)的发生和人口统计学的变化趋势。根据最新的数据,每36名8岁儿童中就有1名被确认为自闭症患者,即2.8%。这一比例超过......

科学家在自闭症猴模型研究方面取得新突破

3月7日,暨南大学教授李晓江团队和中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清团队合作在自闭症猴模型研究方面取得新突破。他们研究发现,CHD8(chromodomainhelicaseDNAbindi......

实现满月即可诊断自闭症,从1cm头发中检出准确率高达81%

自闭症谱系障碍(ASD)是一种神经发育疾病,儿童的诊断率约为2%,平均诊出年龄约为4岁。然而,对语言和社交功能至关重要的神经通路却在婴儿期发育,目前的诊断方案错过了ASD治疗的最有效年龄。促进语言和感......

自闭症研究需警惕冒犯性语言

自20世纪80年代自闭症有了“临床”定义以来的几十年里,许多人一直主张将自闭症理解为神经多样性谱系中的正常部分,而不是一个需要“解决”的“问题”。尽管如此,在研究文献中,自闭症经常被使用医学或病理学语......

类脑器官研究发现自闭症的新窗口

犹他大学健康中心的科学家说这些种子大小的器官是在实验室里从人类细胞中培养出来的——提供了对大脑的洞察,并揭示了可能导致某些人自闭症的差异。“我们过去认为,模拟大脑中细胞的组织太困难了,”AlexShc......