西安交大最新文章：疾病基因表達譜的比較分析

　　來自西安交通大學醫學院，山東省地方病防治研究所等處的研究人員發表了文章，通過對比分析發生在同一病區的大骨節病和克山病患者外周血差異表達基因, 深入探討了兩病的病因與發病機制，指出大骨節病與克山病患者不同靶器官損傷可能是由共同和非共同的差異表達基因與環境危險因素相互作用所致。

　　大骨節病(Kashin-Beck disease, KBD)和克山病(Keshan disease, KD)是發生在中國的主要地方病，兩病主要分布在我國東北到西南低硒環境的斜行地帶中, 但也有單純的KBD或KD病區。目前, 中國KBD患者超過66萬人, KD患者4萬人, 約3000萬居民生活在 KBD 與 KD 病區。KBD 是一種地方性畸形性骨關節疾病, 主要侵犯兒童, 以軟骨深層細胞壞死、 過度凋亡及終末分化障礙為特征，KD 是一種地方性心肌病, 主要侵犯婦女與學齡前兒童, 主要特點為可導致心源性休克與充血性心力衰竭的多灶性心肌壞死與纖維化，由于關節軟骨與心肌嚴重侵害, 大多數 KBD 與 KD 患者部分或完全喪失勞動能力甚至自理能力, 這不僅嚴重影響他們的生活質量而且增加社會醫療負擔。

　　KBD 與 KD 病因與發病機制至今仍然不明. 然而由于2種疾病主要發生在中國相同的地區, 存在相似環境條件。因此有研究者提出了共同的環境病因假說: 硒缺乏與糧食真菌毒素污染。

　　調查顯示KBD 與 KD 病區內環境與外環境硒含量較低, 病區居民處于低硒狀態, 其血硒、尿硒及發硒含量均低于非病區居民，兩病病因均涉及真菌毒素中毒, 但是致病真菌種類不同, 即 KBD 致病真菌為 T-2 毒素, KD 為黃綠青霉素. 盡管兩病病區分布多同而異少, 但KBD與KD患者的生活環境相似, 如生活在交通落后的偏遠農村、 經濟收入較低、 飲食單一等。

　　之前研究者將 KBD 和 KD 的致病因素重點主要集中在環境因素上，近年來, 采用基因表達芯片分析并發現一系列 KBD 異常表達基因, 但該研究結果尚未與 KD 進行比較。因此 KBD 與 KD 疾病發生發展中是否存在著共同的環境因素與基因相互作用仍然未知。比較兩病的差異基因表達特征可能為闡明共同環境因素導致 KBD 與 KD 不同器官損傷作用機制提供證據。

　　在這篇文章中，研究人員利用 Agilent 公司的 人類 1A 微陣列芯片分別檢測 KBD, KD 與健康對照的外周血單核細胞基因表達譜, 并利用微陣列數據發現 KBD 與 KD 病例組中相同差異表達基因, 目的是探究并發現共同環境因素如何影響兩病發病進程及其潛在分子機制, 所獲得的寡核苷酸芯片數據進一步由實時定量聚合酶鏈反應(quantitative real-time reverse transcription pol- ymerase chain reaction, qRT-PCR)進行驗證。

　　研究人員依據大骨節病和克山病的國家臨床診斷標準選擇居住在中國陜西省兩病共患區的 20 例大骨節病患者與 12 例健康對照、16 例克山病患者與16 例健康對照分別分為 4 組。分別提取病例與對照的外周血單核細胞總 RNA, 利用單核苷酸基因微陣列芯片檢測基因表達譜。

　　結果發現, 大骨節病、克山病存在 16 個相同差異表達基因, 其中 9個基因在兩病為同時上調或下調, 7個為上調、 下調不一致。比較其毒理基因組學數據庫信息顯示, 這些基因的表達與生物功能均可能受到多種環境因素影響, 包括真菌毒素和硒水平, 而真菌毒素與低硒被認為是兩病潛在的環境危險因素. 大骨節病與克山病患者不同靶器官損傷可能是由共同和非共同的差異表達基因與環境危險因素相互作用所致。

　　這項研究通過對比分析 KBD 和 KD 與正常對照外周血單核細胞基因表達譜, 從分子水平比較了兩病共同的環境病因假說及流行病學特征,認識到兩病共同和非共同的差異表達基因的變化與共同環境因素通過相互作用而影響兩病的發生發展過程。