英国《自然•遗传学》杂志近期刊登了欧洲多所著名实验室共同开展的一项研究。Lorenzo Pasquali等研究人员称:在糖尿病患者中,胰腺的胰岛β细胞中部分转录因子所作用的增强子区域会形成特殊的染色体三维结构域,从而影响DNA结合以及增强子活性,进而导致胰岛细胞功能紊乱,这是糖尿病发生过程中的表观遗传学机制之一。
全球约有3亿患者饱受2型糖尿病的折磨,并且相当一部分患者会出现严重的并发症甚至导致死亡,然而关于糖尿病的分子机制始终没有得到清晰的解答。就目前所知,胰腺胰岛细胞功能紊乱是发病的主要原因之一,因此,对胰岛细胞基因调控的研究有助于对2型糖尿病发病机制的理解。
尽管近期有一些研究的焦点集中在转录调控元件和染色体状态上,但对转录因子和染色体的相互调控以及调控基因组功能方面仍知之甚少,在疾病条件下的研究更是罕见。因此,Lorenzo等的研究主要关注胰岛细胞的顺式作用元件。因此,研究者对糖尿病患者在胰岛β细
胞分化及功能中起关键作用的5个转录因子(包括FOXA2、MAFB、NKX2.2等)所针对的基因调控区域进行了深入研究。结果发现,此区域主要位于增
强子,并且糖尿病患者胰岛细胞的这一区域会形成复杂的染色体三维结构域,从而影响DNA结合以及抑制了胰岛细胞增强子的活性。而且,这一序列变异在2型糖
尿病和空腹血糖升高患者中发生频率很高。
这一研究不仅仅从表观遗传学层面揭示了2型糖尿病胰岛细胞功能紊乱的部分机制,更为进一步研究在方法学上建立了模型,为更深层次地理解2型糖尿病奠定了基础。(作者:刘元)
参考文献:《Nature Genetics》2014;46:136-143