费城儿童医院 (CHOP) 的研究人员发现了一种与儿童肥胖密切相关的致病基因变异。该研究为大脑下丘脑的重要性及其在常见儿童肥胖中的作用提供了新的见解,并且目标基因可以作为未来治疗干预的药物靶标。研究结果今天发表在《细胞基因组学》杂志上。
环境和遗传因素在儿童肥胖发病率增加中发挥着关键作用。虽然遗传学在儿童肥胖中的确切作用尚不完全清楚,但先前的研究表明,下丘脑中的神经元通路控制食物摄入,并且是该疾病的关键调节因子。
之前由 CHOP 研究人员领导的国际全基因组关联研究 (GWAS) 发现了与肥胖相关的特定遗传标记或基因座。这些研究中的大多数都揭示了与儿童和成人肥胖相关的基因座,并且大多数这些基因座位于基因组的非编码区域,这意味着它们不编码特定的蛋白质,使得研究其机制变得更加困难。这项最新研究重点关注 chr12q13,该基因座包含附近的基因FAIM2,与成人肥胖相比,该基因在儿童肥胖方面产生的信号明显更强。
“通过专门关注这个基因座,我们能够查明与我们认为与儿童肥胖有关的最强遗传信号之一相关的因果变异,”该研究的第一作者、博士后研究员、博士后研究员 Sheridan H. Littleton 博士说。作为 CHOP 空间和功能基因组学中心团队的成员。 “通过更多的研究,有可能了解这种变体的作用目标如何成为专门设计用于治疗儿童肥胖的新疗法的目标。”
除了儿童肥胖之外,该基因座还被发现与多种相关健康问题有关,包括 2 型糖尿病易感性升高、儿童和成人体脂百分比增加以及月经提前。利用多种技术,研究人员将注意力集中在 rs7132908,即该位点的单核苷酸多态性 (SNP) 或变异体。
此前相关的 CHOP 研究表明下丘脑与食欲有关,这一特征可能与儿童肥胖有关。由于下丘脑位于大脑深处,因此研究起来特别具有挑战性。为了进一步研究 rs7132908 变体的影响,研究人员使用进化成下丘脑神经元(一种与饮食行为相关的关键细胞类型)的干细胞来研究该变体的等位基因。与肥胖风险相关的等位基因影响了FAIM2基因的表达方式,并降低了干细胞分化时产生的神经元的比例,表明该变异也与神经发育有关。
尽管面临一系列挑战,这样的研究表明,额外的努力可以揭示有关迄今为止尚未表征的遗传变异及其在各种儿童和成人疾病中所发挥的作用的重要信息。这项工作进一步强调了大脑对于肥胖遗传学的核心作用,并为我们提供了进一步研究的策略。”
Struan FA Grant 博士,CHOP 空间和功能基因组学中心主任,Daniel B. Burke 糖尿病研究主席