通过用模拟感染的生物因子刺激巨噬细胞——一种白细胞类型,研究人员在一项同类最大规模研究中发现了炎症性肠病(IBD)等复杂疾病的遗传驱动因素。这项发表于《自然通讯》的研究,由英国惠康桑格研究所科学家开展,通过分析受24种刺激物激活的免疫细胞,揭示了基因如何影响常见疾病风险的机制。
研究团队构建了名为MacroMap的大型数据库,首次系统性展示了免疫细胞在活化状态下的遗传效应。研究发现,许多疾病相关遗传变异对基因开关的影响仅在细胞响应细菌/病毒感染等刺激时显现。当前数据库普遍基于"静息状态"细胞数据,这导致51%的基因调控关联被遗漏。
研究人员从209名健康人源取样,利用诱导多能干细胞(iPSC)培养出巨噬细胞后,用病毒模拟物、细菌成分等24种刺激物激活细胞,并在6小时和24小时后检测基因表达变化。研究显示,冠状动脉疾病相关遗传变异会特异性增强CTSA基因活性,但仅在炎症信号刺激下发生。
同步研究还发现5000多个基因的RNA剪接模式在免疫激活后改变。例如炎症性肠病风险遗传变异会增加PTPN2基因罕见剪接变体的表达,该基因本可调控炎症反应。
惠康桑格研究所学者指出:"MacroMap不仅揭示基因开关状态,更解析基因变体表达特征。通过模拟感染触发的分子通路,我们观察到静息细胞无法呈现的疾病遗传机制。这为RNA疗法等精准医疗提供了新靶点。"
该研究强调动态研究基因表达的重要性,表明未来疾病机制研究需更多关注活化细胞模型,以全面解析遗传差异如何影响健康与疾病。
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