新基因组学工具推动糖尿病研究

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[生物通讯]研究人员发明了通过扫描全基因组来成功定位一些关键基因调控因子的方法，已知这些调控基因的突变形式会引起2型糖尿病。这项研究标志着首次用全基因组扫描方法分析人类器官，－－这次是胰腺和肝脏，为分析其它器官系统和疾病的类似研究开辟了道路。

这项研究发表在2月27日期的《科学》杂志上，将导致评估个体糖尿病以及其它疾病遗传风险的新方法产生，研究的领导人、美国Whitehead Institute 生物医学研究所的Richard Young博士称。

了解基因与疾病之间的关系的关键在于基因的转录调控因子，转录因子是指与基因组特定区域结合、打开或关闭基因表达的蛋白。要查清一种特异转录因子是如何导致一种特殊疾病的，科学家必需定位基因组上每一个转录因子结合位点，识别出其控制的基因。用常规方法，一个科学家可能要花上一生时间才能完成一个转录因子与一种疾病关系的研究。而人类有超过1,000个转录因子，其中许多都与疾病相关。

“我们开发出一种高效的基因扫描技术，由此可以定位许多转录因子在基因组上的结合位点。”研究的第一作者、Whitehead 研究所的博士后研究人员Duncan Odom说。“这就使得我们可以识别出转录因子作为开关与基因结合的位置，了解这些开关出现缺陷会引起哪些疾病。”

2002年，Young领导的一个研究小组在《科学》上报道了一种用来识别100多个转录因子与酵母基因组有何关联的技术，从而大大减少了从事此类研究所需的时间。在这项新研究中，Young的研究小组展示了这个技术的一个可用来扫描人体组织的改良新版本。

研究人员用这一技术研究了几个位于胰腺和肝脏的转录因子，这几个转录因子已知与2型糖尿病有关，但其致病的详细机理还不清楚。研究人员发现，其中一个叫做HNF4的转录因子控制着约半数胰腺肝脏所需的全部基因。这说明没有HNF4，这些器官就无法正常行使功能，因此该基因与糖尿病的关联也就尤为密切，因为胰腺负责分泌胰岛素，而糖尿病主要是由于胰岛素分泌不足或产生胰岛素抗性引起的。

科学家称，HNF4似乎含有许多使人具有2型糖尿病高风险的突变。“这个新证据可以解释为什么HNF4转录因子缺陷能导致糖尿病，Young说。”即使HNF4功能只有些微丧失业会严重影响胰腺的健康，因为这个调控因子与这个器官如此之多的重要基因相关。

既然我们已经了解了HNF4的作用，Young认为研究人员应该可以开发出改变HNF4突变活动的医疗方法，从而预防糖尿病高危病人发病。同样，有了这些发现，科学家还能发明分析个体遗传特征以确定个体的确切风险水平的方法。（生物通编译）