两种与饮食失调风险增加有关的基因
神经性厌食症和暴食症等饮食失调症通常在家族中遗传,但事实证明,很难确定增加一个人患这些复杂疾病风险的特定基因。
现在,来自爱荷华大学和德克萨斯大学西南医学中心的科学家们通过研究两个严重受艾滋病影响的家庭的基因发现饮食失调-两个基因突变,每个家族一个,与饮食失调风险增加有关。
此外,新的研究表明,这两个基因在大脑中的同一信号通路中相互作用,两种突变产生相同的生物效应。研究结果表明,这一途径可能是理解和潜在治疗饮食失调的新靶点。
“如果你考虑的是两个随机发现的基因,它们相互作用的几率很小。但是,真正让我们确定这种联系是真实的,因为突变具有相同的效果,”医学博士、博士、UI精神病学助理教授和该研究的资深作者迈克尔·卢特说。
总的来说,这项研究发表在10月8日临床研究杂志的研究表明,降低转录因子活性的突变会增加饮食失调的风险。转录因子是一种开启其他基因表达的蛋白质,称为雌激素相关受体(ESRRA)。
寻找复杂疾病基因的挑战
神经性厌食症和神经性贪食症相当普遍,尤其是在女性中。1%到3%的女性会受到影响。它们也是所有精神疾病中最致命的;大约千分之一的女性会死于厌食症。
寻找与饮食失调等复杂疾病相关的基因具有挑战性。科学家可以分析成千上万人的基因,并利用统计数据找到常见的、低风险的基因变异,这些基因变异的积累会导致复杂的疾病,从饮食失调等精神疾病到心脏病或肥胖等疾病。
在谱系的另一端是非常罕见的基因变异,这种变异几乎100%的人都有患病的风险。为了追踪这些变异,研究人员转向了受某种疾病严重影响的大家庭。
卢特和他的同事们能够与两个这样的家庭合作,以确定与饮食失调有关的两种新基因。
“基本上就是要找出患有这种疾病的人有哪些没有这种疾病的人没有的共同点,”卢特解释说。“从理论角度来看,这很简单。但困难在于要有一个足够大的群体来发现这些罕见的基因。你必须有大家庭才能获得统计上的力量。”
在这项新研究中,研究人员分析了一个家庭三代的20名成员(10名患病个体和10名未患病个体),以及第二个家庭的8名成员(6名患病个体和2名未患病个体)。
两个基因,一条通路
在更大的家族中发现的基因是ESRRA,一种启动其他基因表达的转录因子。与饮食失调相关的突变降低了ESSRA的活性。
在第二家族中发现的基因是一种称为组蛋白去乙酰化酶4 (HDAC4)的转录抑制因子,它可以关闭包括ESRRA在内的转录因子。这种突变在某种意义上是不寻常的,因为它增加了基因的活性——大部分突变减少或破坏基因的活性。
重要的是,研究小组还发现这两种受影响的蛋白质相互作用;HDAC4与ESRRA结合并抑制它。
卢特说:“HDAC4突变碰巧增加了基因活性,碰巧增加了我们在另一个家族中发现的抑制ESSRA蛋白的能力,这一事实完全是巧合。”
这两种基因已经被认为参与了肌肉和脂肪组织的代谢途径。它们也都是由运动调节的。
在大脑中,HDAC4对于调节神经元之间形成连接的基因非常重要。然而,我们对大脑中的ESRRA几乎一无所知,尽管它在厌食症中被破坏的许多大脑区域表达。
卢特和他的同事计划研究这些基因在小鼠和培养神经元中的作用,以找出它们在大脑中的确切作用。他们还将寻找修改基因活动的方法,长期目标是找到可能被开发成饮食失调疗法的小分子。
他们还计划对患者的饮食进行研究障碍看看是否有其他基因与ESSRA/HDAC4相关大脑通路在人类中受到影响。