一个快捷方式识别基因与阿片样物质使用障碍有关

药物过量,主要来自阿片类药物的使用,是在美国意外死亡的主要原因。之前对双胞胎的研究表明,基因发挥重要作用在阿片样物质使用障碍。研究人员知道的混合遗传和环境危险因素导致的遗传障碍,但识别特定风险因素是具有挑战性的。

阿片样物质使用障碍是复杂的,而不是一个或几个基因造成障碍,可能有很多因素可以以不同的方式结合起来。研究人员想了解哪些基因导致阿片样物质使用障碍,因为这将导致更好的理解其基本生物学和可以帮助识别将是最危险的人如果暴露在阿片类药物,使研究人员、卫生保健提供者,和社会服务的发展策略预防、治疗和支持。

通常的方法寻找与疾病相关的基因风险的全基因组研究协会,这比许多人的基因识别模式在不同的基因版本与疾病发生。

这种方法被用来看看阿片样物质使用障碍,但是需要比目前更多的患者样本得出明确的结论。

研究人员从多个研究型大学和研究机构,包括怀特黑德研究所成员奥利维亚Corradin前博士和她的顾问,凯斯西储大学教授Peter Scacheri;以及伊坎医学院教授Schahram Akbarian;埃里克·o·约翰逊,一位杰出的研究员RTI国际;Kiran c . Patel博士学院对抗疗法新星南东部大学教授黛博拉·c .土豆泥;和理查德Sallari Axiotl, Inc .)开发了一个快捷方式识别基因与阿片样物质使用障碍和可能导致它仅使用少量的病人样本。全基因组研究可能需要成千上万的样品,但这新方法,描述了他们的研究发表在《分子精神病学》杂志上发表的3月17日,只使用约100 samples-51 51例和对照组缩小在五个候选基因。

“有了这个工作,我们认为我们只看到冰山一角的复杂,各种因素阿片类药物过量,“Corradin说,世卫组织还助理麻省理工学院的生物学教授。“然而,我们希望我们的发现可以帮助优化基因进行进一步的研究,加快风险的识别标记和可能的治疗靶点。”

为了了解更多的潜在生物学阿片样物质使用障碍,研究人员分析了大脑组织样本的人死于阿片类药物过量,比较没有已知阿片类药物使用历史样本人死于其他意外的原因。他们专门看着背外侧前额叶皮层的神经元,大脑的这一区域成瘾中扮演着重要角色。而不是直接分析在这些细胞的基因,研究人员而不是看着监管者基因的活动,寻找这些监管机构的变化,可以指出他们感兴趣的基因。

先确定一个基因,它的社区地图

基因的DNA区域,通常接近基因,可以加大和基因的表达,在某些细胞或其活动强度。研究人员最近才能够映射的三维组织DNA在细胞足以识别所有的监管机构和作用于目标基因。Corradin和她的合作者称之为基因的密切监管元素“丛的集合。”他们的方法找到感兴趣的基因通过搜索模式的变化在每个基因的整个神经丛,它可以更容易发现小样本大小。

模式,研究人员寻找在丛表观遗传变化:不同的化学标签,反过来,影响监管DNA和修改监管机构的目标基因的表达。在这种情况下,研究人员观察了一种叫做H3K27乙酰化的表观遗传标记与增加监管的活动区域。他们发现近400个地点的DNA,一直少H3K27乙酰化的人的大脑中死于阿片类药物过量,这将降低目标基因的活动。他们还确定under-acetylated DNA的位置,通常是特定于个人而不是统一所有阿片类药物过量情况。研究人员然后看有多少位置属于监管元素在同一丛。令人惊讶的是,这些细化的变化通常发生在同一基因的神经丛。基因的丛已经严重影响作为一个集体被标记为阿片样物质使用障碍的可能因素。

“我们希望我们的发现可以帮助优化基因进行进一步的研究,加快风险的识别标记和可能的治疗靶点。”

“我们知道阿片样物质使用障碍的因素很多,而且这是一个极其复杂的疾病,根据定义是极其异类,“Scacheri说。“他们的想法是找出一个异质性的方法,拥抱,然后尝试发现其中的主题。”

使用这种方法,研究人员发现五个候选基因,ASTN2、KCNMA1 DUSP4 GABBR2,和ENOX1。的一个基因,ASTN2对疼痛的耐受性有关,而KCNMA1,DUSP4,GABBR2活跃在信号通路与更广泛的瘾。跟进实验证实这些基因是否为阿片类药物可以使用障碍。

这五个基因及其plexi也参与广泛性焦虑障碍的遗传性,指标对冒险行为和受教育程度。这些特征和阿片类药物使用障碍的遗传性以前被发现一致,和阿片样物质使用障碍患者往往也有广泛性焦虑症。此外,这些特征和阿片类药物使用障碍的遗传均已与儿童早期逆境。这些连接建议的可能性,童年早期逆境可以导致表观遗传变异研究人员观察到阿片类药物过量而死的人的大脑中有用的假设为进一步研究。

研究人员希望,这些结果将提供一些见解阿片样物质使用障碍的遗传学和神经生物学。他们感兴趣他们的研究前进在几个方面:他们希望看到如果他们可以识别更多的候选基因通过增加样本数量,检查大脑的不同部位和不同的细胞类型,并进一步分析已确定的基因。他们也希望他们的研究结果证明他们的方法的效力,这是能够辨别有用的模式和识别候选基因的神经元只有51例。

“我们尝试不同的方法,依靠收敛这个想法和利用我们对DNA的三维架构的理解,我希望这种方法将应用于进一步的理解各种各样的复杂疾病,“Scacheri说。

参考:Hays CF, Gryder。表观遗传收敛涨潮的阿片类药物过量死亡。摩尔心理学。2022年。doi:10.1038 / s41380 - 022 - 01517 - 7。

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。