1型糖尿病的基因诱因可能是肺

时间:2021年10月25日
来源:Communications Biology

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奥克兰大学利金斯研究所的研究人员称,1型糖尿病的一个主要基因触发因素可能作用于肺部

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Professor Justin O'Sullivan    

图片:贾斯汀·奥沙利文教授是奥克兰大学利金斯研究所的副主任。


新的研究表明,肺部感染可能引发1型糖尿病,这种自身免疫状态使人无法产生足够的胰岛素来保持血糖在正常范围内。Justin O’sullivan教授领导的科学家们在庞大的基因组数据数据库中寻找模式,利用机器学习对与1型糖尿病相关的基因突变进行排序,排序依据是它们通过人体不同组织产生的疾病影响的大小。

这导致了一个意想不到的发现:对肺部基因的影响最大。他们发表在《通讯生物学》杂志上的研究首次揭示了这种联系。研究人员来自新西兰奥克兰大学利金斯研究所。每个人都知道胰腺是糖尿病的关键,因为它是制造胰岛素的器官,”奥沙利文教授说。“但真正令人震惊的是,与患这种疾病的最大风险有关的突变会完全影响另一个组织的基因——肺部。”这一结果支持了呼吸道病毒感染可以引发1型糖尿病的理论。如果该理论被证明是正确的,就可以开发针对关键基因的药物,从而减缓疾病的发作。“这确实是一条诱人的信息,”奥沙利文教授说。“这看起来是一个非常重要的联系。我们是否有一天能看到一种疫苗,保护一些人不患1型糖尿病?那真是太棒了。”

博士生Daniel Ho和Denis Nyaga是该项目的主要研究人员。丹尼尔开发了一种机器学习方法,从数千名患有或不患有1型糖尿病的人的数百万份基因数据中寻找模式。

“机器学习使我们能够将DNA中的模式与数千人的相关生物信息结合在一起,这是我们无法通过其他方式检测到的,因为对我们来说数据太多了”。

糖尿病正在全球范围内激增,已被证明是21世纪的主要健康挑战之一。在新西兰,1型糖尿病占所有糖尿病诊断的5%到8%,影响多达26000人。这种情况通常发生在儿童时期,需要人们每天服用胰岛素。目前没有治愈方法,但有效控制血糖水平可以限制心脏病、中风和视力问题等并发症。科学家已经知道基因变异会使人更容易患1型糖尿病。

研究人员在孩子出生时对其部分DNA进行测序,可以利用67个基因变异,以超过90%的准确率预测孩子在5岁时是否会患1型糖尿病。然而,他们仍在试图找出原因,哪些变异发挥了最大的作用,以及如何阻止疾病的发展。这项研究的遗传数据来自英国的威康信托病例控制联盟(Wellcome Trust Case Control Consortium)和英国生物银行(UK Biobank),前者促进全基因组关联研究,后者包含50万人的生物医学数据。

文章标题

Identifying the lungs as a susceptible site for allele-specific regulatory changes associated with type-1 diabetes risk

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