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美鳳力臨床前大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心
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近日，中科院北京基因組研究所基因組科學(xué)與信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雷紅星研究員及其研究團(tuán)隊(duì)，對(duì)阿爾茲海默癥[Alzheimer’s disease (AD)]腦部穩(wěn)定性失調(diào)基因的研究取得階段性進(jìn)展，該研究通過對(duì)AD的腦部轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行全面考察，篩選出了100個(gè)高頻率的失調(diào)基因，并在幾個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集中對(duì)其擾動(dòng)性進(jìn)行了驗(yàn)證。
基于AD腦部轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)篩選出的前100個(gè)高頻率的失調(diào)基因。每個(gè)基因在四個(gè)主要數(shù)據(jù)集中的擾動(dòng)狀況由基因ID下方的顏色條給出(紅色表示上調(diào)，綠色表示下調(diào)，黃色表示混合擾動(dòng)，灰色表示沒有變化)。篩選出的100個(gè)基因用淺綠色標(biāo)出，其它相關(guān)的重要基因也被加入圖中來增強(qiáng)功能上的聯(lián)系。
AD的治療和預(yù)防需要對(duì)其致病機(jī)理有進(jìn)一步的了解，而患者的腦部轉(zhuǎn)錄組信息則在基因表達(dá)水平上一定程度地反映了AD的致病機(jī)理。盡管在現(xiàn)有的研究中，數(shù)千的基因被報(bào)道在AD的腦組織中失調(diào)，但這些研究之間的一致性和差異性并沒有被認(rèn)真檢驗(yàn)。
為此，雷紅星研究員及其研究團(tuán)隊(duì)對(duì)AD和其它一些神經(jīng)性疾病的腦部轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合考察。研究人員首先證明了AD中失調(diào)基因的頻率與其重現(xiàn)性是高度相關(guān)的。基于這一結(jié)論，他們選取了100個(gè)高頻率的失調(diào)基因來展現(xiàn)AD腦部的核心擾動(dòng)，而且這些失調(diào)基因的擾動(dòng)在幾個(gè)獨(dú)立的AD數(shù)據(jù)集中都得到了驗(yàn)證。
在此基礎(chǔ)上，研究人員考察了12個(gè)在基因表達(dá)水平上與疾病進(jìn)程高度相關(guān)的基因。這些基因與疾病進(jìn)程的相關(guān)性在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)集中得到了很好的驗(yàn)證。
與此同時(shí)，科研人員還在較少受到感染的視覺皮層區(qū)域發(fā)現(xiàn)了這100個(gè)失調(diào)基因的一個(gè)很有趣的分隔，這可能是這些區(qū)域的一種主要的保護(hù)機(jī)制。此外，研究人員還提供了一些轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子(如ZFP36L1)的主要功能。
為了便于這一領(lǐng)域的研究，雷紅星研究員及其研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)開發(fā)了一個(gè)公開的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器AlzBIG 來展示相應(yīng)的研究信息。
雷紅星研究員多年來一直從事AD研究，此前他曾在該領(lǐng)域中取得過一系列進(jìn)展，包括AD致病機(jī)理系統(tǒng)生物學(xué)研究、AD致病機(jī)制系統(tǒng)生物網(wǎng)絡(luò)研究、AD血液轉(zhuǎn)錄組特征性擾動(dòng)研究及AD染色體區(qū)域研究等，他的相關(guān)工作對(duì)于AD致病機(jī)理的研究起到了積極的推動(dòng)作用，對(duì)AD的早期診斷有較高價(jià)值，為設(shè)計(jì)更有效的AD藥物提供了理論依據(jù)。
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