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痛风是一种慢性疾病,是由于尿酸水平高而引起的“关节炎”。人们往往认为痛风是生活方式或饮食引起的(例如吃海鲜、喝啤酒),因而被痛风困扰的人们通常会克制自己的饮食,减少海鲜、啤酒等食物或饮品的摄入。但真实情况果真如此吗?饮食习惯是造成痛风的主要原因吗?
近日,青岛大学师咏勇教授、李长贵教授联合阿拉巴马大学伯明翰分校、奥塔哥大学等机构的研究人员,在Nature子刊Nature Genetics上发表了研究成果,从260万人的全基因组关联研究(GWAS)中提供了对痛风炎症成分的分子机制的见解,包括120,295名流行痛风患者。研究通过优先级方案确定了痛风炎症过程中的候选基因,包括参与表观遗传重塑、细胞渗透压调节和NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症体活性调节的基因。通过孟德尔随机化(MR)分析,为不确定潜能的克隆造血在痛风中的作用提供了证据。
发表时间:2024年11月
痛风是一个重要的公共卫生问题,其患病率和负担不断增加,并因与心脏代谢和肾脏疾病的合并症而加剧。痛风通常表现为极度痛苦的急性炎症性关节炎的复发性自限性发作。它是一种慢性疾病尿酸钠(MSU)晶体沉积主要在关节,发生在高尿酸血症的情况下。炎症基因的遗传变异与痛风有关,但没有一个被广泛复制。本研究提出迄今为止最大的痛风GWAS的研究结果,优先考虑先前未确定的痛风炎症过程候选途径。
本研究从260万人的全基因组关联研究(GWAS)中提供了对痛风炎症成分的分子机制的见解,其中包括120,295名流行痛风患者。本研究通过优先排序方案分析了痛风炎症过程中的候选基因,包括参与表观遗传重塑、细胞渗透压和NLRP3炎症小体活性调节的基因。最后,本研究通过孟德尔随机化分析克隆性造血异常在痛风中的因果作用。
1)本研究参与者来自13个队列,GWAS分为四个祖先群体以及跨祖先群元分析(TAMA),每个分析都包括性别特异性分析(图1a)。在单祖先GWAS中,在非洲人中检测到2个全基因组显著位点,在东亚人中检测到10个,在欧洲人中检测到276个,在拉丁数据集中检测到10个(图1a,b)。痛风的患病率男性是女性的3 - 4倍;因此,进行了性别分层的GWAS,分别在男性和女性TAMA中鉴定了247个和14个位点(图1)。在这些分析中,有90563名男性和25676名女性患有痛风。在所有祖先中,男性和女性分别有298个和26个独立信号。由于性别特异性信号之间的异质性,每个性别层化分析中都检测到一个基因座,但在完整分析中未被检测到(图1c)。
2)痛风多基因风险评分(PRS)在去除英国生物银行队列后,使用来自欧洲血统队列的效应量。UK Biobank的参与者根据其PRS值分为10组,痛风患病率从0.0%增加到22.6%(图2)。
3)为了深入了解候选因果基因,本研究选择了608个候选因果SNPs。在具有变异功能影响的16个基因中,有7个先前未报道与痛风有关(表1)。本研究确定了9个非常强的候选因果变异,这些变异包括ABCG2、CPS1和FGF21的错义变异以及其他6个位点的候选调节变异(表1)。
4)尿酸盐是痛风的病因,这两种特征有共同的生物学途径。使用LDSC来研究欧洲痛风GWAS与英国生物银行934个性状之间的遗传相关性,目的是确定以前未在准确的GWAS数据中发现的相关性。痛风与348种表型之间存在遗传相关性,其跨越27个广泛表型类别中的25个(图3)。除了心血管疾病及其身体构成相关的危险因素外,两种与性别相关的血液生物标志物和性激素结合球蛋白呈负相关。痛风与白细胞、淋巴细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和网织细胞的血细胞计数呈正相关。欧洲英国生物银行参与者(方法)与尿酸水平的遗传相关性相似,包括性别特异性分析(图3b)。痛风和尿酸之间的遗传相关性不是绝对的,提示存在赋予痛风风险的基因位点,但不准确,反之亦然。
5)研究还识别了76个与痛风GWAS信号共定位的lncRNA的61个顺式eQTL,占18%。基于全血eQTL和高优先级评分,确定了5个候选IPL位点(表3)。DGAT2和BAG4位点在全血中具有eQTL,且DGAT2区域受DNA甲基化和免疫细胞特异性表达调控(图4)。
6)为了优先考虑可能参与痛风炎症反应 的基因,作者制定了一套标准,将其应用于所有已鉴定的GWAS位点边界内的5358个独特的基因以及边界外的顺式eQTL和反式eQTL基因。58个位点的108个基因被优先排序(图5)。
一项优先方案确定了痛风炎症过程中的候选基因,包括参与表观遗传重塑、细胞渗透压和NOD样受体蛋白3 (NLRP3)炎症小体活性调节的基因。孟德尔随机化分析为克隆造血在痛风中不确定电位的因果作用提供了证据。本研究确定了痛风炎症发病机制中的候选基因和分子过程,为后续研究提供理论基础。今天为大家分享的文章纯公共数据挖掘+统计分析,就发到了一区!如果你也想在临床方向发高分文章,不妨试试这个省钱省事又省力的思路吧!