近日,，華中科技大學(xué)陳衛(wèi)紅、郭彥君教授團隊通過大規(guī)?；蚪M學(xué)研究發(fā)現(xiàn)GlycA與肺功能,、哮喘以及COPD之間的具有顯著遺傳相關(guān)性。GlycA（循環(huán)糖蛋白乙?；铮┦且环N通過核磁共振（NMR）光譜信號反映的系統(tǒng)性炎癥生物標(biāo)志物,，它反應(yīng)了急性和慢性炎癥狀態(tài)下，附著在急性期反應(yīng)蛋白（如纖維蛋白原和C反應(yīng)蛋白）上的N-聚糖側(cè)鏈數(shù)量和復(fù)雜性的綜合測量,。近年來，GlycA作為血清炎癥標(biāo)志物受到了越來越多的關(guān)注,，并被發(fā)現(xiàn)對多種疾病的風(fēng)險預(yù)測具有改善作用,，包括心血管疾病、癌癥和全因死亡率,。GlycA與肺功能及呼吸系統(tǒng)疾病之間的關(guān)聯(lián)尚未明確,。 陳衛(wèi)紅、郭彥君教授團隊的研究在SNP和基因水平上步鑒定出10個共享位點,，揭示了血液,、上皮、成纖維細(xì)胞,、胎兒胸腺和胎兒腸等組織或細(xì)胞中涉及泛素化,、免疫反應(yīng)、Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo),、細(xì)胞生長和分化的潛在共享生物學(xué)機制,。該研究結(jié)果為理解GlycA在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用提供了新的遺傳學(xué)證據(jù)，并揭示了潛在的治療靶點,。相關(guān)研究結(jié)果以題為“Genetic association of inflammatory marker GlycA with lung function and respiratory diseases”發(fā)表在《Nature Communication》雜志,。
【文章要點】
在本研究中，作者利用大規(guī)?；蚪M數(shù)據(jù)集,，包括UK Biobank和FinnGen的GWAS匯總數(shù)據(jù)，進(jìn)行了深入的生物信息學(xué)分析,。如圖1所示,，研究人員首先利用跨性狀連鎖不平衡分?jǐn)?shù)回歸分析揭示了GlycA與肺功能參數(shù)（FEV1和FVC）以及哮喘和COPD顯著的遺傳相關(guān)性，闡明二者之間存在共享的遺傳結(jié)構(gòu),。為了進(jìn)一步探索觀察到的遺傳相關(guān)性是否歸因于某些特定的功能區(qū),，作者按11個功能類別劃分了遺傳相關(guān)性，觀察到GlycA在DGF,、DHS,、Fetal DHS,、TFBS和轉(zhuǎn)錄區(qū)與FEV1、FVC,、哮喘和COPD存在顯著的遺傳相關(guān)性（圖2）,。
圖1 GlycA及其它系統(tǒng)性炎癥標(biāo)志物與肺功能、哮喘和COPD的遺傳相關(guān)性
圖2 GlycA與肺功能,、哮喘和COPD的分區(qū)遺傳相關(guān)性
為了揭示觀察到的顯著遺傳相關(guān)性背后的機制,，研究人員利用跨性狀meta分析和TWAS分析分別從SNP水平和基因水平識別相關(guān)聯(lián)的共享遺傳位點。在SNP水平上鑒定了包括chr3p21.31和chr19q13.32等區(qū)域,；基因水平上鑒定了UBA7（位于chr3p21.31）,、AFF1（位于chr4q21.3）等位點。值得注意的是,，由TWAS鑒定出的基因中,，有10個位點（chr1q21.3, chr1q41, chr3p21.31, chr4p16.3, chr4q21.3, chr5q14.1, chr5q31.1, chr8p23.1, chr9q34.2和chr10q21.3）也通過SNP水平的跨性狀meta分析被鑒定出來。為了闡明共享位點的生物學(xué)途徑,，研究人員進(jìn)行了GO和KEGG通路富集分析,。此外，作者進(jìn)一步評估GlycA與肺功能參數(shù)和呼吸系統(tǒng)疾病的共享信號在不同細(xì)胞類型中的相對富集程度,，發(fā)現(xiàn)血液,、上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞,、胎兒胸腺,、胎兒脾臟和胎兒腸道組織中的富集占主導(dǎo)地位（圖3），該結(jié)果與通路分析相一致,。最后,，研究人員利用雙向孟德爾隨機化分析為GlycA與肺功能參數(shù)和呼吸系統(tǒng)疾病之間因果關(guān)聯(lián)提供了有力證據(jù)。
圖3 共享信號在不同細(xì)胞類型中的相對富集程度
【結(jié)論與展望】
陳衛(wèi)紅,、郭彥君教授團隊的研究結(jié)果為GlycA在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用提供了遺傳學(xué)證據(jù),，并揭示了潛在的共享遺傳和生物學(xué)機制。這項工作不僅增進(jìn)了我們對GlycA作為炎癥標(biāo)志物在呼吸系統(tǒng)疾病中作用的理解,，而且為開發(fā)新的治療策略提供了可能的靶點,。未來的研究需要進(jìn)一步驗證GlycA在肺功能和呼吸系統(tǒng)疾病中的臨床應(yīng)用價值，并探索其作為治療靶點的潛力,。
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47845-w
來源：BioMed科技
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