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Cell:发现与自身免疫性疾病相关的基因变异

Cell:发现与自身免疫性疾病相关的基因变异

许多的研究已经证实某些疾病是遗传性的。现在一个国际研究人员小组发现,遗传也对免疫反应起作用,影响了我们抵御疾病的能力。这些来自于一项撒丁岛(SardiNIA)衰老研究的新发现发表在9月26日的《细胞》(Cell)杂志上。

在这篇文章中,研究人员报告称他们在基因组上发现了89个独立的基因变异与调控免疫系统细胞生成相关。这些基因变异位点其中有5个与已知的自身免疫性疾病遗传贡献子相重合,并扩展了以往的知识来鉴别受到这些基因影响的特异细胞类型。

美国国家老龄化研究所(NIA)遗传学实验室 David Schlessinger 博士说:“我们知道某些疾病在家族中流行。从这项研究中,我们希望了解亲缘免疫力和疾病易感性在家族中遗传的程度。例如,如果你的妈妈很少生病,这是否意味着你不必担心正四处传播的病菌?免疫是否存在于基因之中?根据我们的研究结果,答案至少部分是肯定的。”

意大利国家研究委员会遗传与生物医学研究所主任 Francesco Cucca 博士领导这一研究小组发现,某些特异基因变异对于一个或多个特定免疫系统细胞类型水平有极其显著的影响。这些基因其中有许多也与各种自身免疫性疾病,包括溃疡性结肠炎、多发性硬化症、风湿性关节炎及乳糜泻相关。

研究人员指出,了解影响免疫系统细胞以及自身免疫性疾病风险的基因,是根据个体需要开发出个体化治疗的第一步,因而还需要开展更多的研究来进一步确定遗传在免疫系统复杂动态中所起作用的特征。

人类的免疫系统是由细胞、组织和器官组成的一个复杂网络,它们协同作用来抵御疾病,使我们保持在最佳的健康和功能状态。我们的第一道防线:天然免疫系统包括皮肤和粘膜等屏障,以及可对病原体做出快速而非特异性反应的一些特定细胞及分子——阻止了病原体进入人体或是在感染后将它们快速清除。第二道防线:适应性免疫系统,使得机体能够生成、储存及输送一些细胞和分子,提供更特异性的反应来对抗病原体。人体免疫系统已进化到可以对抗一些病原体,甚至是某些癌症,但高水平的免疫功能也使得机体容易罹患自身免疫性疾病。当机体利用免疫系统来对抗自身,攻击正常的健康细胞之时就会发生自身免疫性疾病。

可以用来对抗病原体,或是在自身免疫性疾病中攻击健康细胞的适应性免疫系统细胞的数量,似乎受到了遗传的调控。这一研究小组采用全基因组关联研究(GWAS),在来自1, 629名撒丁岛人的血液样本中检测了大约820万个遗传变异,检验了这种免疫反应的遗传度(heritability)。

科学家们发现小的单碱基基因变异自然存在于全部DNA密码中,通常不影响特异性状。但在某些情况下,一种特殊的变异在具有某一性状或疾病的人群中更为常见。

在这些分析结果中,研究人员确定了89个独立的变异和53个位点与免疫细胞特征相关。其中大多数的关联从前未被发现。一些此前曾在其他的研究中被鉴别出来,但却缺乏强有力的统计数据。研究人员将他们的研究结果与公共数据库的数据进行了比较,发现在某些情况下,这些基因已被证实与自身免疫性疾病相关。

这一研究结果是这项SardiNIA研究取得最近期的一个研究发现。此前的研究确定了与身高、空腹血糖、血液中胆固醇和其他脂肪类、β地中海贫血和尿酸水平(可以推动痛风,提高心脏病及肾病风险)相关的基因。

这一研究其中的一个独特特征在于它的研究人群是撒丁岛人。“大多数撒丁岛人的谱系可追溯至约2万年前地中海岛屿的原移民人群,是开展此类研究的一个理想群体。我们已在多个案例中了解到,从撒丁岛人处获得的研究发现适用于全世界。”

研究人员指出,了解免疫系统反应及自身免疫性疾病背后的遗传学,有可能在未来对于治疗靶点,尤其是对于自身免疫性疾病治疗产生重要的影响。

原文检索:

Valeria Orrù, Maristella Steri, Gabriella Sole, Carlo Sidore, Francesca Virdis, Mariano Dei, Sandra Lai, Magdalena Zoledziewska, Fabio Busonero, Antonella Mulas, Matteo Floris, Wieslawa I. Mentzen, Silvana A.M. Urru, Stefania Olla, Michele Marongiu, Maria G. Piras, Monia Lobina, Andrea Maschio, Maristella Pitzalis, Maria F. Urru, Marco Marcelli, Roberto Cusano, Francesca Deidda, Valentina Serra, Manuela Oppo, Rosella Pilu, Frederic Reinier, Riccardo Berutti, Luca Pireddu, Ilenia Zara, Eleonora Porcu, Alan Kwong, Christine Brennan, Brendan Tarrier, Robert Lyons, Hyun M. Kang, Sergio Uzzau, Rossano Atzeni, Maria Valentini, Davide Firinu, Lidia Leoni, Gianluca Rotta, Silvia Naitza, Andrea Angius, Mauro Congia, Michael B. Whalen, Chris M. Jones, David Schlessinger, Gonçalo R. Abecasis, Edoardo Fiorillo, Serena Sanna, Francesco Cucca. Genetic Variants Regulating Immune Cell Levels in Health and Disease. Cell, 26 September 2013; DOI: 10.1016/j.cell.2013.08.041

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