Sunday Aug 14, 2022

复旦大学团队通过转录组分析探索阿尔兹海默病生物标记物

导读:为了探索疾病进展的潜在机制并鉴定相关生物标志物,复旦大学团队全面评估了SCD中外周血转录组学改变,包括lncRNA,mRNA和miRNA。他们发现基因和亚型水平的蛋白质编码mRNA失调涉及SCD中I型干扰素信号通路的损伤。具体而言,该途径受转录因子STAT1和ncRNA NRIR和has-miR-146a-5p的调节。研究结果表明,干扰素信号传导活性的下调可能会增加疾病进展的风险,从而成为疾病前的生物标志物。

主观或客观的潜微认知能力下降被认为是阿尔茨海默病(AD)的临床前表现,阿尔茨海默病是 预防或延缓疾病进展的潜在关键窗口。而先前的研究大多数侧重于识别阿尔茨海默病(AD)或轻度认知障碍的表达变化,但是缺乏关于临床前 AD 的转录组学分析和生物标志物的系统性研究。复旦大学团队的研究结果为病毒感染假说提供了支持,并为临床前AD提供了候选进展生物标志物。该研究发布于《eBioMedicine》。

阿尔茨海默病是痴呆症最常见的原因,是一种进行性神经退行性疾病,可导致记忆,思维,决策和社交技能缺陷。因此,探索临床前阿尔茨海默病主观认知能力下降的早期变化,预测转化风险是十分重要的。

转录组代表一种定量表型,揭示了在疾病中被破坏的生物过程。尽管存在血脑屏障,但血液表达数据捕获了AD脑表达数据中确定的大多数神经退行性进展的预测分子途径。与脑和脑脊液生物标志物相比,基于血液的生物标志物更容易获得,并且需要的侵入性收集方法更少。然而以前的研究没有全面评估临床前阿尔茨海默病中SCD的血液转录组学分析。

为了探索SCD中的外周转录组失调,复旦大学团队对SCD受试者的外周血样本和具有正常认知(NC)的年龄匹配老年对照受试者进行了RNA测序和microRNA测序。在MCI和AD血液样本上也进行了相同的程序作为比较。他们表征了多个层次的转录组学变化,包括基因表达,转录本亚型表达,剪接,lncRNA和miRNA调控网络以及共表达网络。

研究发现,I型干扰素信号通路在SCD中显著下调,而在后期阶段上调,可能是由于在多个转录调控水平中进行了全面的协调。外部数据显示,I型干扰素信号通路共表达网络模块中轮毂基因表达较低的正常样品表现出较高的疾病向MCI的转化率。SCD中失调的分子途径和中心基因将为疾病转化的病因学提供见解,并作为候选生物标志物。

抗病毒治疗与痴呆风险降低有关。69IFNβ1a对早期轻度至中度阿尔茨海默氏症患者的试点试验显示,与安慰剂组相比,治疗组在日常生活和身体自我维持量表的仪器活动和身体自我维持量表方面有显著改善,表明抗病毒治疗对痴呆发展的潜在保护作用。因此,对于干扰素活性受损的临床前 AD 患者,补充干扰素可能会预防或延缓疾病进展。然而,流行病学证据表明,在AD发展之前用非甾体抗炎药治疗患者降低了发展该疾病的可能性。因此,评估疾病的异质性、起始时间点和治疗持续时间也至关重要。

总的来说,研究者对多个水平的不同转录组生物型的综合分析揭示了AD进展阶段的血液转录变化,特别是在SCD中。这些数据一致表明,干扰素信号通路在SCD中显著下调。他们提出了候选生物标志物STAT1和干扰素特征,用于从SCD到MCI的转换。该研究结果为疾病进展机制提供了另一种假设,并为疾病预防和干预提供了指导。

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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