2型糖尿病易感候选基因在世界不同人群中的多样性比较分析

近10年来兴起的全基因组关联分析（Genome-wide association study, GWAS）相关研究结果获得了大量与2型糖尿病相关的候选易感基因,了解这些候选基因在正常人群中的遗传多样性程度以及在不同人群间的遗传差异,不但有助于阐明2型糖尿病的遗传机理,而且对于今后在特定人群中进行2型糖尿病发病机制的深入研究具有指导意义。本研究通过对GWAS数据库和相关文献的搜索和整理确定了170个与2型糖尿病相关的基因或基因区域;随后基于千人基因组计划的全基因组测序数据对这些候选基因在世界范围内14个人群间的遗传多样性进行了比较分析;进一步确定了在人群间存在显著差异的易感基因,并分析了这些基因的多样性特征。在所研究的14个世界人群中,2型糖尿病候选易感基因的遗传多样性与基因组范围的平均水平没有显著差异;但其中8个易感基因IL20RA、RNMTL1-NXN、NOTCH2、ADRA2A-BTBD7P2、TBC1D4、RBM38-HMGB1P1、UBE2E2和PPARD在群体间呈现显著差异,其中最明显的是IL20RA基因 (FST=0.152),该易感基因在非洲人群和非非洲人群间存在显著等位基因频率和单倍型频率差异。14个人群中易感基因遗传结构差异的主要原因是由于非洲人群与非非洲人群之间的群体遗传结构的不同所造成的。进一步比较东西方人群间的2型糖尿病候选基因遗传结构差异,发现在东西方人群中同样存在明显的群体遗传结构差别,其中DGKB-AGMO(FST=0.173)和JAZF1(FST=0.182)是差异最显著的易感基因。本研究通过对群体间2型糖尿病易感基因遗传结构进行比较,鉴别出一些差异特别显著的易感基因,对今后2型糖尿病易感基因与不同人群间发病率和易感性差异的相关研究提供重要参考。     

慢性代谢性疾病的环境与遗传交互作用以及早期预防

随着我国经济的发展和营养与生活方式的迅速变迁,近年来我国居民肥胖、2型糖尿病等慢性代谢性疾病患病率激增,已成为影响国民健康最主要的威胁。有研究显示:与白种人相比,亚洲人具有较高的2型糖尿病遗传易感性,这可能与"代谢性肥胖"表型和遭遇营养转型中的"致肥胖环境"有关。大量的研究结果表明,此类慢性代谢性疾病是遗传和环境因素交互作用的结果。随着全基因组关联研究开展,目前已发现了20多个肥胖和2型糖尿病易感基因,不仅揭示了不同种族人群在基因结构和效应值方面存在着差异,但同时也发现遗传方面的差异仍无法完全解释东西方人在发病风险方面的不同。膳食、生活方式等环境因素仍被认为是2型糖尿病发病中的重要决定因素。在全基因组关联研究后时代,国际上的研究将更加强调基因—基因、基因—环境、基因—表型之间的交互作用对代谢性疾病的影响和相关的机制。事实上,有研究表明,各种基因多态性、炎性因子和脂肪细胞因子等都可能成为早期诊断的生物标记物,而通过改变膳食和生活方式则是目前国际公认的预防和控制慢性代谢性疾病最有效的方法。然而,我国尤为缺乏在大规模前瞻性流行病学研究中对导致慢性代谢性疾病流行的主要遗传和环境因素,以及基因—环境相互作用对健康的影响方面的系统的研究。而这类研究将为建立适用于中国人群遗传和表型特征的早期诊断生物标记物和有效预防干预策略奠定基础。     

自身免疫病的分子遗传学

自身免疫病影响着大约5％的人口,这类疾病的特点是患者体内存在大量的针对自身抗原的自身抗体,这些自身抗体通过不同的模式引起机体的损伤。一些严重的自身免疫病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮可引起致残和死亡。总之,自身免疫病的发病率和致残率呈现出一个全球性的健康问题。由于这种健康问题巨大的严重性和广泛性,引起了全球性的自身免疫病病因学的研究热潮。多代家系和大量双胞胎的流行病学调查清晰的显示自身免疫病遗传因素的存在。至少有20多个疾病易感基因被认为与环境因素相互作用引起自身免疫病的发生和发展。基于这种遗传研究热潮,多个遗传研究小组采用基因组范围的易感基因的扫描工作,在人类和鼠模型中鉴定出多个遗传易感位点,这些位点可能含有自身免疫病的致病基因。本文就人类和鼠模型中定位的易感基因位点作一综述。     

ATP敏感性钾通道与2型糖尿病

ATP敏感性钾通道（KATP）是调节葡萄糖代谢平衡的关键因子。KATP通道的遗传变异可改变β-细胞电活性、葡萄糖代谢平衡,增加2型糖尿病易感性,因此,编码该通道的基因可作为2型糖尿病的易感标记。Kir6．2的E23K多态性在高加索人群中与2型糖尿病易感性增加和肥胖相关。E23K多态性在高加索人群中较常见,提示其可能具有进化优势。     

HLA基因多态性与结核病遗传易感性的研究进展

随着人类基因组计划的完成和功能基因组学的研究的进展,多种结核病候选易感基因被发现,其中人类白细胞抗原（HLA）基因是主要的候选基因之一。HLA基因作为人类最复杂、最具多态性的遗传系统,其功能涉及到机体免疫的各个方面,不同个体对疾病易感性的差异在很大程度上是由遗传因素所决定的,因此HLA基因与某些免疫性疾病的相关性已经成为近年来研究的热点,国内外学者对不同种族的人群对结核分枝杆菌感染的易感性做了大量的研究,探讨HLA基因多态性与结核病遗传易感性的关系。本文对这方面的研究进展做一综述。     

鼻咽癌癌变的分子机理

鼻咽癌是一种多基因遗传性肿瘤,在中国南方和国外中国南方移民及后裔中发病率极高,严重危害了我国南方地区人民生命健康.对于这样一种具有明显民族聚集现象和地域差异的恶性肿瘤,目前认为其病理发病机制与遗传和环境因素的共同作用密切相关.现主要阐述鼻咽癌作为一种多基因遗传性肿瘤的病因发病机制,初步建立鼻咽癌易感基因群的概念和鼻咽癌发生发展过程中易感基因群主导的多阶段性多米诺骨牌效应分子机制假说,为寻找鼻咽癌遗传易感风险因子,筛选鼻咽癌高危人群以及探索鼻咽癌靶向性及个体化的诊断和治疗手段奠定实验与理论基础.     

慢性烟酰胺超载与2型糖尿病流行的关系

2型糖尿病是全球性日益严重的公共卫生问题。目前人们普遍接受的观点是2型糖尿病是基因与环境相互作用的结果,但二者如何作用尚不清楚。众所周知,饮食因素在糖尿病发病中起关键作用,而全球性糖尿病快速流行发生于尼亚新(烟酸或烟酰胺)强化食物之后,因此不能排除长期尼亚新摄入过量与糖尿病流行有关。我们最近的研究显示烟酰胺超载及解毒减慢均可引起氧化应激和胰岛素抵抗。本文结合相关文献资料,就尼亚新代谢、糖尿病人烟酰胺代谢特点、皮肤在烟酰胺代谢中的作用、药物对烟酰胺代谢的影响、以及饮食习惯和食品强化等因素与糖尿病流行的可能关系做一概述。我们认为,糖尿病时基因与环境相互作用的本质可能是长期烟酰胺超载所致的慢性中毒与机体相对较低的解毒/排泄能力的综合反映,因此,减少尼亚新摄入可能是遏制糖尿病流行的关键措施。     

冠心病易感基因的筛选

作为一种多基因疾病 ,冠心病是由遗传和环境因素共同作用的结果 ,在许多国家是主要的死因之一。由于目前冠心病的发病机制尚不十分清楚 ,阻碍了其易感基因的定位分离研究。冠心病遗传因素的确定 ,显然将有助于其易感基因定位分离研究。迄今除发现了个别的相关基因外 ,绝大部分的遗传易感性相关基因尚未被发现 ,其研究仍然存在许多问题。为此 ,本文就其易感基因可能的研究策略和方法作一综述。这些方法同样也适用于诸如中风、外周血管阻塞、高血压、心力衰竭等心血管疾病以及其它多基因疾病     

新冠肺炎遗传易感基因的研究进展

新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)感染人体后,个体间存在显著不同的新冠肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)临床症状。机体遗传因素在新冠病毒感染后的临床转归过程中发挥重要的作用。以全基因组关联研究(genome-wide association studies, GWAS)为代表的遗传关联研究方法,已成功鉴定了多个与新冠肺炎相关的易感基因,为新冠肺炎防诊治措施的研发提供了理论基础。本文综述了新冠肺炎遗传易感基因的研究进展,包括多种表型、多个人群、多种遗传变异类型的新冠肺炎全基因组关联研究以及易感基因区域的精细定位研究等,旨在为新冠肺炎遗传易感基因的后续研究提供参考。     

环境因素所致印迹基因改变与子代器官发育

印迹基因是由大约100个基因组成的一类特殊子集,主要以亲本单等位基因的方式表达,对胚胎的生长发育具有重要作用.近年来发现,环境因素所引起的印迹基因表观遗传修饰改变可造成胎儿多脏器发育不良甚至成年后多疾病易感,且存在多代遗传效应.本文基于国内外最新研究进展,总结了印迹基因表达改变对个体发育阶段以及生命后期器官功能的影响,...     

中国人群肝癌的易感基因研究

以单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）为遗传标记的遗传关联研究是近年来鉴定复杂疾病易感基因的主要策略之一.尤其是新近发展成熟的全基因组关联研究（genome-wide association study,GWAS）,已被公认是行之有效的系统搜寻重大疾病易感基因的研究方法.军事医学科学院与国内同行合作开展的HBV相关肝癌GWAS结果表明,1p36.22的UBE4B-KIF1B-PGD区域是一个全新的肝癌易感基因区域,证明了遗传易感性在肝癌发生发展中的病因学意义.肝癌易感基因的发现,不仅为深入阐明肝癌的发生机制开辟了新的研究方向,而且为肝癌的风险预测和早期预警研究提供了理论依据;同时,也为后续开发新型的治疗药物奠定了基础.     

肠道菌群和糖尿病的关系

随着生活水平的提高,糖尿病的发病率逐年升高。近几年的研究显示,糖尿病的发病不仅和遗传因素、饮食结构等有关,还和机体的内环境与外环境有关。肠道菌群作为环境因素中的重要因子参与机体代谢,并且肠道菌群的紊乱也成为导致1型和2型糖尿病的重要因素。本研究就肠道菌群的改变及调节与1型和2型糖尿病关系的研究进展进行简要综述。     

基质金属蛋白酶及其基因多态性与肝癌的发生发展

肝癌是威胁人类健康的主要疾病。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类Zn^2＋依赖的蛋白水解酶,能参与细胞外基质的代谢。已有的研究表明,MMPs在肝癌的生长、血管形成、侵袭和转移等多个阶段中发挥重要作用,由此,MMPs成为极佳的肝癌候选易感基因,其基因多态性可能调节肝癌的易感性。然而,目前针对肝癌的遗传易感研究还不多见。随着人类基因组计划和单倍型图谱计划的完成,进行肝癌易感基因的鉴定对于指导肝癌的早期预防和治疗具有重要意义。     

表观遗传DNA甲基化与糖尿病研究进展

糖尿病是受遗传和环境共同调控的一种代谢性疾病,发病率高且难以治愈。表观遗传DNA甲基化与糖尿病进程密切相关,是联通环境因素与基因因素的桥梁,DNA甲基化通过其对基因表达的调节作用影响疾病的发生与发展。肠道微生物菌群是糖尿病研究的新兴热点方向,能够提供甲基供体等有利于甲基化的便利条件。与肠道微生物菌群及其他相关代谢通路有关的DNA甲基化与糖尿病存在着密切的关系,其为解释糖尿病的致病机理及寻找有效干预糖尿病的手段提供了新的研究线索和思路。     

柯萨奇病毒的感染--Ⅰ型糖尿病发病的重要环境因素

Ⅰ型糖尿病的确切发病机制迄今尚不甚清楚.现认为有遗传易感性个体,在环境因素影响下,可诱发自身免疫反应,损伤胰岛β细胞,导致Ⅰ型糖尿病的发生.目前大量的国外文献报道,柯萨奇病毒是Ⅰ型糖尿病发病的重要环境因素.     

整合冠心病风险SNPs功能及分子网络特征筛选疾病易感基因

目的:冠心病(Coronary Heart Disease,CHD)是一种由多因素(遗传因素、环境因素以及它们之间的相互作用)引起的复杂疾病。本文从遗传因素和分子互作模式识别新的冠心病易感基因。方法:结合冠心病群体遗传SNPs数据和PPI数据,通过群体遗传数据的风险评估、功能SNPs的判定和PPI网络基因的分类,以功能SNPs属性、网络拓扑属性和基因功能属性为特征,利用两步分类的方法筛选新的冠心病易感基因。结果:获得了69个新的冠心病易感基因,其中43个被文献证实与冠心病的发生发展密切相关,且识别的新的易感基因注释的KEGG通路中有很多是已知的易感基因所没有注释到的,如MAPK signaling pathway,Calcium signaling pathway,Focal adhesion和Chemokine signaling pathway等,其中Chemokine signaling pathway被证实是CHD发展的关键通路。结论:应用本文提出的整合筛选策略,能识别与冠心病相关的新的易感基因,可为冠心病的预防、诊断和治疗提供新的研究方向。     

甘露糖结合凝集素基因多态性与结核病的相关性研究进展

结核病的发生是结核分枝杆菌与宿主之问相互作用的结果.并受环境因素影响.人们时结核病的研究重点逐渐转移到其宿主的易感基因上来,其中甘露糖结核凝集素(MBL)基因是当今国内外研究的热点之一.MBL通过结合病原生物表面的甘露糖等糖基受体而直接介导调理吞噬作用和/或通过MBL途径激活补体,在机体的固有性免疫防御中发挥重要作用.本文主要介绍MBL基因多态性与结核病易感性的研究进展.     

糖尿病肾病遗传学研究进展

糖尿病肾病是糖尿病最严重的慢性并发症之一, 不同种族的发病率分析和家族聚集性研究显示遗传因素是糖尿病肾病发生、发展的重要因素。文章从3个方面对糖尿病肾病的遗传学研究进展进行综述：“候选基因”的关联研究、连锁分析和全基因组关联研究。关联研究及荟萃分析显示一些候选基因与糖尿病肾病显著相关, 包括ACE、AGT和PPARG等基因; 连锁分析及全基因组连锁分析发现多个糖尿病肾病的易感染色体位点; 随着高通量测序技术和芯片技术的发展, 全基因组关联研究已成为糖尿病肾病遗传学研究的重要途径。虽然遗传因素在糖尿病肾病发病中占据重要的位置, 但还不能完全解释糖尿病肾病的发病原因, 因为糖尿病肾病的发生还受环境因素的影响, 然而糖尿病肾病的遗传学研究可为糖尿病肾病发病机制研究以及药物治疗靶点研究提供一定的理论依据。     

脂肪组织DNA甲基化与糖尿病和肥胖的发生发展

糖尿病和肥胖是经常一起出现的复杂性代谢疾病,均受遗传因素和环境因素双重影响。越来越多的研究表明,DNA甲基化的变化会导致糖尿病和肥胖的发生。脂肪组织是糖尿病和肥胖主要的受累组织,同时作为内分泌器官参与多种病理生理过程,调节机体代谢平衡。脂肪组织相关基因的DNA甲基化变化会影响脂肪组织功能,从而与糖尿病和肥胖的发生密切相关。本文主要阐述糖尿病患者和肥胖患者不同类型脂肪组织DNA甲基化变化,以期深入了解糖尿病和肥胖发生发展的可能机制和探寻可能的防治途径。     

中国汉族人群2型糖尿病易感性相关基因多态性

2型糖尿病（type2 diabetes mellitus,T2DM）的发病与多个基因累加效应及多种环境因素相关。已在中国汉族人群中研究过的与T2DM易感性相关的基因多态性包括：全基因组相关研究中的CDKAL1、CDKN2A／B、SLC30A8、IGF2BP2、HHEX、FTO以及KCNQI基因;脂联素基因;核呼吸因子基因;葡萄糖激酶基因;肿瘤坏死因子α基因等。探索这些易感基因可以为人类治疗T2DM起到极大的推动作用。但至今已明确的基因依然很少,国内外的研究结果不尽相同,尚需进一步地深入研究。