Naukowcy wykorzystują model podwzgórza, aby wskazać geny związane ze snem, wskaźnikiem masy ciała, dojrzewaniem i nie tylko

Badanie prowadzone przez naukowców ze Szpitala Dziecięcego w Filadelfii (CHOP) powiązało kilka genów z różnymi funkcjami organizmu związanymi z podwzgórzem, obszarem mózgu, który jest niezwykle trudny do zbadania. Odkrycia mogą pomóc klinicystom zidentyfikować potencjalne przyczyny dysfunkcji wielu ważnych cech regulowanych przez podwzgórze, takich jak sen, stres i reprodukcja.

Wyniki opublikowano dzisiaj w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

ten przysadka mózgowa Pomaga w utrzymaniu zdrowia i stabilizacji metabolizmu, wpływając na szereg funkcji życiowych, w tym apetyt i pragnienie, okres dojrzewania i rozrodu, cykle snu i temperaturę ciała. Jednak podwzgórze znajduje się w centrum mózgu, co bardzo utrudnia badanie ten Regulacja genów związane z tymi funkcjami.

Aby pokonać tę przeszkodę, naukowcy wykorzystali model embrionalnych komórek macierzystych (ESC) do badania ekspresji genów podczas rozwoju podwzgórza. Model ten pozwolił im zbadać architekturę genetyczną najpierw w podwzgórzowych komórkach progenitorowych — komórkach przed ich pełnym rozwojem w podwzgórzu — a następnie w neuronach przypominających jądro łukowate. Podwzgórze zawiera kilka różnych podtypów neuronów, a naukowcy połączyli wyniki z różnych badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS), aby wskazać geny kierujące określonymi cechami regulowanymi przez podwzgórze.

powiedział starszy autor badania Struan FA Grant, PhD, dyrektor Centrum Genomiki Przestrzennej i Funkcjonalnej oraz Daniel B. Burke Chair for Diabetes Research w CHOP. „Informacje, które przedstawiliśmy w tym badaniu, dostarczają nam bardziej konkretnych informacji na temat chorób związanych z funkcją podwzgórza”.

Grant i jego współpracownicy ocenili zmienne związane z dojrzewaniem, wskaźnikiem masy ciała i wzrostem zaburzenie afektywne dwubiegunoweoraz sen i poważne zaburzenia depresyjne, między innymi. Zidentyfikowali zarówno znane, jak i nowe geny związane z tymi cechami. Na przykład ich dane potwierdziły rolę BDNF genu wpływającego na wskaźnik masy ciała i ryzyko otyłości. W badaniu zidentyfikowano inny interesujący gen PER2, który był zaangażowany w regulację snu.

Wszystkie zatwierdzone dane z tego badania zostaną udostępnione publicznie. Wiele z badanych zaburzeń może być spowodowanych innymi czynnikami, więc wyniki pomogą naukowcom w rozróżnieniu, które geny odgrywają bardziej centralną rolę w tej tkance, a tym samym wspomogą praktykę kliniczną. Na przykład na BMI mogą wpływać warianty genów, które nadają ich wpływ na komórki podwzgórza lub tkanki tłuszczowej, a tym samym umożliwiają rozpoznanie kontekstu, w którym geny A kolejne tkanki lub hormony mogą prowadzić do bardziej spersonalizowanych opcji leczenia.

„Zestaw danych, który uzyskaliśmy z tego badania, pozwala innym badaczom zidentyfikować powiązane choroby lub stany podczas wykonywania badań genetycznych u pacjenta” – powiedział Grant. „Ponieważ więcej informacji na temat podwzgórza jest znanych, informacje te można odpytywać w odniesieniu do tego zestawu danych i można zidentyfikować potencjalne cele terapeutyczne dla wielu zaburzeń”.