研究人员发现了多种导致2型糖尿病风险的致病基因
费城儿童医院(CHOP)的研究人员在显微镜下使用先进的三维测绘技术，在胰腺中识别出与2型糖尿病有关的大量遗传变异和相应的靶基因对。除了这些发现之外，由此产生的数据集将作为全球研究人员深入研究2型糖尿病的遗传起源的关键资源，并进一步探索不同类型细胞在疾病发展中的作用。
研究结果发表在今天的杂志上细胞代谢．
2型糖尿病病例呈上升趋势，而且与历史上观察到的情况相比，患者被诊断的年龄更早。然而，虽然许多病例可以归因于肥胖和肥胖的增加久坐不动的生活方式在美国，越来越多的证据表明，遗传风险因素在这种相对常见的疾病中起着重要作用。先前的全基因组关联研究(GWAS)已经确定了数百种与患2型糖尿病风险增加相关的遗传变异。
研究遗传变异的挑战之一是设想染色体在微观细胞中密集排列时仍能正常工作。如果一个细胞的DNA从头到尾地延伸，那么长度将超过6英尺。被称为染色质的蛋白质复合物的作用是折叠染色体并将它们压缩到每个细胞中。因此，在基因组序列的一维图中看起来遥远且不相关的基因和变异可以在细胞的三维图中密切相关，有助于解释遗传疾病是如何引起的根源。
“如果你没有一个准确的基因在细胞中是如何折叠在一起的地图，你基本上是在猜测这些基因变异所扮演的角色，”该研究的高级作者之一安德鲁·d·威尔斯博士说，他是CHOP的病理学和实验室医学副教授和空间与功能基因组学合作主任。“在这项研究中，我们将三维测绘技术应用于高度相关的细胞类型的染色体，这使我们能够识别出一系列以前从未涉及2型糖尿病的基因。”
在这项研究中，研究人员在人类胰腺中创建了纯化腺泡细胞、α细胞和β细胞的三维表观基因组图谱，使用各种技术在单细胞水平上检查每种细胞。在比较这些谱图时，研究人员发现了染色质是如何分隔的，染色质是如何环化的，以及基因是如何被调节和转录的。因此，研究小组在194种不同的2型糖尿病信号中使用三维模型确定了一系列因果变异和靶基因对染色质地图。此外，该研究还揭示了alpha和腺泡的细胞可能在2型糖尿病的发展中发挥着比以前认为的更大的作用。
这篇论文的局限性之一是，这些新涉及的基因变异配对在功能性随访研究中没有得到充分验证。然而，这篇论文的目标是提供关键信息，以便不同的实验室可以进一步探索和验证这些发现。
“先前的研究似乎支持我们在这项工作过程中得出的许多发现，并且通过额外的验证和成像工具，可以在遗传水平上分离出2型糖尿病发病机制的更积极的驱动因素，”该研究的高级作者之一、空间和功能基因组中心的另一位主任、CHOP糖尿病研究丹尼尔·b·伯克捐赠主席Struan F.A. Grant博士说。“我们相信这项研究的结果将成为糖尿病研究界的重要资源。”
另一位资深作者是宾夕法尼亚大学遗传学系的克劳斯·凯斯特纳(Klaus Kaestner)。
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