通过进食障碍基因的收集来识别与进食障碍相关的代谢通路

利用蛋白-蛋白相互作用数据重建的与进食障碍核心基因相关的蛋白相互作用子网络 (53个进食障碍相关的核心基因编码的蛋白用橙色表示。25个桥连基因编码的蛋白用蓝色表示, 用来连接53个核心蛋白)

结合“脂肪细胞因子信号通路”和“内脏脂肪沉着和代谢综合征”两个通路获得与进食障碍相关的体重调控关键通路

　　进食障碍是一种生理和心理上的进食失调, 影响了世界范围近1%的女性人群。尽管此疾病遗传角度的流行病学研究广泛开展, 但此疾病的分子机制还亟需进一步阐释。

　　这篇名为“进食障碍数据库的建立及其在识别与进食障碍相关的扩展脂肪细胞因子信号通路中的应用”的研究论文发表于《中国科学：生命科学》2013年第11期，通过收集与进食障碍相关的致病基因进而识别出与进食障碍相关的扩展代谢通路，为研究进食障碍相关的潜在致病机理提供了线索。该论文由北京大学生命科学学院曲红副教授担任通讯作者撰写。

　　进食障碍临床上分为神经性厌食症(anorexia nervosa, AN)、神经性贪食症(bulimia nervosa, BN)、暴食症(binge eating disorder , BED)及其他未明确定义的进食障碍(eating disorder not otherwise specified, EDNOS). 尽管进食障碍只影响食欲进而影响食物的摄入, 但这种对体重和体型保持失控的非理性态度后果极其严重, 甚至有可能引起自杀。需要关注的是女性更易受此病症的影响, 女性发病人数大约是男性的10倍。该研究的作者之一赵敏博士通过对生物医学文献的阅读, 收集了有实验验证的与进食障碍有关的基因, 并建立了EDdb (http://eddb.cbi.pku.edu.cn) 数据库存储这些基因。EDdb数据库是迄今对进食障碍相关基因的收集最全面、注释最丰富的数据库, 对进一步研究进食障碍致病机制有极大帮助。此外基于这些具有实验验证的基因, 该研究还利用已知的蛋白-蛋白相互作用、基因共享的染色体条带(cytobands)和疾病相关等信息来进一步挖掘其它可能的进食障碍相关的基因。根据人类蛋白-蛋白相互作用数据, 该研究还重建了可能的与进食障碍相关的蛋白-蛋白相互作用分子网络(图1)。通过系统的代谢通路富集性分析还识别出一个与进食障碍相关的扩展通路, 这个扩展通路由ADIPO, TNF和NR3C1三个基因编码的蛋白将KEGG中的“脂肪细胞因子信号通路”和BioCarta中的“内脏脂肪沉着和代谢综合征”两个通路联系起来组成 (图2)。这个扩展通路中共包括43个基因, 其中39个基因与进食障碍有关, 并且有25个基因与肥胖症相关。该研究进一步的分析表明, 在这个扩展的信号通路中包括几个调控模块(图2), 如包含ADIPO, PPARG/RXR, HSD11B2和NR3C1在内的上游调控模块, 以LEPR, SOCS3和JAK为中心的调控模块。通过这些相互联系的环路之间的作用可以将上游的信号以或慢或快的方式传递到下游细胞系统中。总之, 通过将KEGG和BioCarta中的通路进行整合进而扩展得到进食障碍相关的扩展通路, 可以揭示出进食障碍涉及多个通路过程, 并可能由与多个高连通的通路之间的调控错误所导致。