表观遗传变异可以解释慢性肾脏疾病

研究physician-scientist Katalin Susztak,医学博士,副教授的医学肾电解质和高血压,佩雷尔曼医学院,宾夕法尼亚大学,努力理解分子根源和慢性肾脏疾病的遗传倾向。在最近的一次基因组生物学Susztak,和她共同通讯作者从爱因斯坦医学院的约翰Greally,布朗克斯,纽约,在全基因组的一项调查,发现显著差异模式的化学修改DNA影响肾细胞基因表达的慢性肾脏疾病患者和健康对照组。这是第一个研究表明这些修改的变化——表观遗传学领域的基石——或许可以解释慢性肾脏疾病。

表观遗传学的科学基因活性可以更改没有实际的DNA序列的变化。DNA可以通过不同的化学修改组。在这项研究中,这些都是甲基,喜欢用便签提醒,打开或关闭的基因组区域,使这些地区或多或少可以“读”作为一个基因。

慢性肾脏疾病时,肾脏受损,不能充分过滤血液。建立这种损伤可能会导致浪费,会导致其他的健康问题,包括心血管疾病、贫血、和骨骼疾病。10%以上的人,或超过2000万人,在美国20岁或以上慢性肾脏疾病,根据疾病控制中心。

以往的流行病学研究表明,不良宫内和产后条件有一个持久的,一生在慢性肾脏疾病的发展。不良子宫内的因素包括体积小婴儿的胎龄由于缺乏营养,或相反,胎龄的大尺寸,例如如果妈妈妊娠相关糖尿病。

研究糖尿病控制和并发症试验也表明,糖尿病患者糖尿病控制不佳25年前仍有肾脏疾病的风险增加尽管十年良好的血糖控制。“代谢记忆效应,这就是所谓的”Susztak说。“肾细胞记得过去糟糕的代谢环境。”

比较两种细胞类型

人类Susztak的实验室使用肾细胞在显微镜下看起来几乎相同,但每个单元类型是影响甲基是非常不同的。一般来说,增加一个基因的甲基关闭表达式,并减少甲基打开一个基因的表达。

具体地说,他们发现的差异甲基没有在启动子区域病变的肾脏细胞,但主要是增强区域,附近也序列重要肾脏转录因子。“这都说这些地区在调节的重要性基因表达”,Susztak说。

启动子区域的基因和基因附近的影响。增强区域远离影响的基因。这种差异表明,两种细胞类型可能对压力的反应不同。

”的差异甲基化相关的肾脏fibrosis-genes编码胶原蛋白和基因组中增长因素在核心肾脏发展网站提出了一个可能性,这些差别是建立在一个人的早期发展,因为处于Pax2基因和Pax8活跃发展中在胎儿肾脏,“Susztak解释道。

“大多数肾脏表观遗传学的研究到目前为止对肾癌细胞启动子区域,“Susztak说。“我们发现的差异在两个细胞群之间的失调可能表明失调在慢性癌症不同于失调肾脏疾病。五年前没有表观遗传信息之外的癌症,”Susztak说。

总的来说,这些发现提高表观遗传标记的失调可能起着作用慢性肾脏疾病影响途径,导致更多的纤维化。识别与该系统相关的基因和蛋白质失败可能有助于确定新的生物标志物和新药的目标。