遗传变异如何影响代谢和复杂疾病

 在2014年5月11日《Nature Genetics》发表的一项研究中，研究人员利用高通量代谢谱进行的全基因组关联扫描分析，对遗传变异如何影响代谢和复杂疾病，提供了前所未有的见解。

该研究小组将145个遗传区域与人类血液中的400多个代谢相关分子联系起来。这一代谢遗传相关性图集，为我们提供了很多新的机会，来了解常见复杂疾病相关的根本分子途径。

代谢分子，被称为代谢产物，包括各种各样不同的分子，如维生素、脂质、糖类和核酸。它们构成了所有生物学途径的部分或产物。遗传区域和代谢物水平之间关联的这一新纲要，为我们提供了一种有力的工具，来确定那些可用于各种代谢紊乱药物和诊断测试的基因。

本研究资深作者、惠康基金会桑格研究所的Nicole Soranzo博士称：“我们发现的这些丰富生物学信息是非同寻常的。我们认为，现在研究人员可以采用这一免费信息，更好地了解一系列代谢关联的分子基础。”

该研究小组测量了来自于许多不同代谢途径的大量代谢产物的水平，无论是已知的还是未描述的。他们发现了90个新的遗传关联，使已知的代谢物遗传关联数增加了三倍。在许多情况下，代谢物是已知的，研究小组能够将分子与基因功能联系起来。他们将基因映射到它们可能的底物或产物上，并将其与多种疾病联系起来，包括高血压、心血管疾病和糖尿病.

研究人员进一步发现，这些遗传区域优先地映射到当前药物开发计划靶定的基因上。这为我们提供了新的机会，来评估遗传对药物反应的影响，并评估现有药物对一系列疾病的治疗潜力。

本研究共同资深作者、德国慕尼黑亥姆霍兹中心的Gabi Kastenmüller博士称：“我们开发出一种开放获取的数据库，可让研究人员容易地通过这一结果进行搜索，以了解与代谢相关的遗传变异。该数据库将促进代谢性疾病的药物发现，也能帮助研究人员了解疾病背后的生物学机制。”

其他关联表明，有必要开展进一步的研究。例如，大量遗传关联被发现与芳香酸有关，如色氨酸，它对于大脑功能非常重要。虽然这项研究并没有测量大脑中的代谢产物关联，但是这些遗传学发现，为评估遗传对大脑功能的潜在影响以及影响大脑功能的药物（如抗抑郁药）反应，开辟了新的途径。

本研究共同作者、辉瑞公司的副研究员Eric Fauman博士称：“这项工作，为人类代谢背后的遗传变异，提供了一个重要的新窗口。通过靶向精准施药，并将人类疾病基因与体内生物标记物联系起来，希望可以提高为各种疾病患者有效传递新药物的能力。”