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科學(xué)家揭示1型糖尿病的表觀遺傳致病機理

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科學(xué)家揭示1型糖尿病的表觀遺傳致病機理

摘要: 　　11月29日，國際學(xué)術(shù)期刊自然-通訊（Nature Communications）在線發(fā)表了一項由英國倫敦大學(xué)學(xué)院、倫敦瑪麗女王大學(xué)科研人員及中國科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院計算生物學(xué)學(xué)習(xí)所Andrew E.Teschendorff學(xué)習(xí)組的合作學(xué) ...

　　11月29日，國際學(xué)術(shù)期刊自然-通訊（Nature Communications）在線發(fā)表了一項由英國倫敦大學(xué)學(xué)院、倫敦瑪麗女王大學(xué)科研人員及中國科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院計算生物學(xué)學(xué)習(xí)所Andrew E.Teschendorff學(xué)習(xí)組的合作學(xué)習(xí)——Increased DNA methylation variability in type 1 diabetes across three immune effector cell types。通過設(shè)計新學(xué)習(xí)方案，開發(fā)新的計算方法，學(xué)習(xí)人員發(fā)現(xiàn)，三種免疫細胞表觀遺傳水平的變異可能與1型糖尿病的發(fā)生有關(guān)。這些只存在于糖尿病病人中的表觀遺傳變異的發(fā)現(xiàn)為糖尿病相關(guān)生物標(biāo)志物的開發(fā)提供了可能。
　　1型糖尿病是一種由位于人體胰腺的胰島素分泌細胞損傷所導(dǎo)致的自身免疫性疾病。近年來其發(fā)病率有逐漸上升的趨勢，特別是在五歲以下的幼兒中。這表明某些非遺傳因素可能在其中發(fā)揮重要作用。在該項目中，學(xué)習(xí)人員聚焦于表觀遺傳修飾——一種由環(huán)境因素引起的分子變異在其中發(fā)揮的作用，表觀遺傳修飾不影響DNA序列本身，只對DNA功能發(fā)揮產(chǎn)生影響。該學(xué)習(xí)主要集中于其中最重要的一種表觀遺傳修飾，即DNA甲基化，其通過影響基因表達從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生與發(fā)展。
　　學(xué)習(xí)團隊利用表觀基因組關(guān)聯(lián)分析（Epigenome-Wide Association Study， EWAS），對大數(shù)量人群相應(yīng)樣本的DNA甲基化水平進行檢測，獲得在正常人群以及患病人群中的差異甲基化位點，從而學(xué)習(xí)不同細胞中DNA甲基化水平變異是否與1型糖尿病的發(fā)生有關(guān)，以便進一步了解這種疾病的發(fā)生機制。由于表觀基因組關(guān)聯(lián)分析手段可能會受到某些干擾因素的影響，例如個體遺傳水平差異以及血液樣本（血細胞組成成分）差異，這些干擾因素會嚴重影響分析結(jié)果的準確性，基于這一原因，學(xué)習(xí)團隊設(shè)計了新的學(xué)習(xí)方法從而克服這一障礙。
　　該學(xué)習(xí)在50對具有1型糖尿病表型差異的同卵雙胞胎中展開，即雙胞胎中其中一人患病，另一人正常。由于同卵雙胞胎具有完全一致的遺傳背景，因此這一方法可有效消除遺傳背景差異帶來的影響，從而更準確地評估表觀遺傳因素的作用。對每一對雙胞胎，學(xué)習(xí)人員收集了被認為與糖尿病發(fā)生相關(guān)的三種不同類型免疫細胞，并在全基因組范圍測定其DNA甲基化水平。Andrew Teschendorff開發(fā)了一種針對于此的新型統(tǒng)計算法，從而可獲得患病個體不同免疫細胞中的表觀遺傳分子標(biāo)記。學(xué)習(xí)表明，這些標(biāo)記多位于與免疫細胞代謝相關(guān)的基因附近。
　　學(xué)習(xí)團隊同時希望這一針對772個全基因組范圍DNA甲基化圖譜的新型實驗與統(tǒng)計學(xué)方法會對未來表觀遺傳相關(guān)的學(xué)習(xí)起到積極的指導(dǎo)作用。
　　該學(xué)習(xí)為國際人類表觀遺傳聯(lián)盟（International Human Epigenome Consortium (IHEC)）下屬EU-FP7 BLUEPRINT 國際合作項目。Andrew Teschendorff的相關(guān)工作得到中科院上海生科院及英國皇家學(xué)會牛頓國際學(xué)習(xí)基金資助。
　　來源:上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院　　編輯:葉瑞優(yōu)科學(xué)家揭示1型糖尿病的表觀遺傳致病機理  |  責(zé)任編輯：蟲子
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