2型糖尿病与“垃圾”DNA

临床医师

一项新研究表明，基因组非编码区域的一些变异有可能是引发2型糖尿病风险的重要因素。

不编码蛋白质的 DNA 序列曾一度被视作为“垃圾 DNA ”而遭受摒弃，而现在科学家们日益认识到，其中一些区域在控制基因开启上发挥着重要的作用。

发表在《自然-遗传学》（Nature Genetics）杂志上的这项新研究，是首批提出称作为调控原件的区域可以影响人们的疾病风险的研究之一。

全球有超过 3 亿人受累于 2 型糖尿病。一直以来人们认为，遗传因素与诸如体重、饮食和年龄等其他的因素一起，在决定个体的2型糖尿病风险中起重要作用。

许多的研究已经确定了基因组一些区域的变异与糖尿病风险相关，但对于其中许多区域的功能还并不清楚，这使得科学家们难于深入了解这一疾病形成的机制及病因。基因组只有 2% 的序列是由基因构成：这些序列包含有生成蛋白质的密码。而剩余的大部分序列仍旧是个谜团。

论文的主要作者、伦敦帝国学院医学系资深研究员 Jorge Ferrer 教授说：“非编码 DNA 或垃圾 DNA 有时被称作是基因组的暗物质，我们才刚刚开始了解它的功能。”

在新研究中，科学家们绘制出了在生成胰岛素（一种调控血糖的激素）的胰腺细胞中负责调节基因活性的一些调控元件的图谱。

在2型糖尿病中，组织对胰岛素反应性降低，导致血糖水平过高。当发生血糖水平升高时，许多人可通过生成更多的胰岛素来进行代偿，但是在 2 型糖尿病患者体内胰腺无法应对这种增高的需求。

论文的共同作者、牛津大学维康信托基金会资深研究员 Mark McCarthy 说：“在 2 型糖尿病患者体内胰岛素生成细胞似乎被编程，表现出不同的行为。这项研究提供了一些重要的线索，揭示了2型糖尿病形成最早期遭受破坏的机制，有可能为开发出治疗和预防这一疾病的新方法指明了道路。”

该研究小组确定了在胰岛素生成细胞中特异性的驱动基因活性的一些基因组序列。他们发现，这些序列成簇定位，一些已知与糖尿病有关的遗传变异也存在于这些序列簇中。

“许多人在这样的调控原件中具有一些小 DNA 变异，这些变异影响了胰岛素生成细胞中的基因表达。这一认识使得我们了解了一些特异 DNA 变异诱发糖尿病的详细机制，” Ferrer 教授说。

原文检索：

Lorenzo Pasquali, Kyle J Gaulton, Santiago A Rodríguez-Seguí, Loris Mularoni, Irene Miguel-Escalada, &#304;ldem Akerman, Juan J Tena, Ignasi Morán, Carlos Gómez-Marín, Martijn van de Bunt, Joan Ponsa-Cobas, Natalia Castro, Takao Nammo, Inês Cebola, Javier García-Hurtado, Miguel Angel Maestro, Fran&#231;ois Pattou, Lorenzo Piemonti, Thierry Berney, Anna L Gloyn, Philippe Ravassard, José Luis Gómez Skarmeta, Ferenc Müller, Mark I McCarthy &Jorge Ferrer . Pancreatic islet enhancer clusters enriched in type 2 diabetes risk-associated variants. Nature Genetics, 12 January 2014; doi:10.1038/ng.2870<