发布时间: 2021年7月20日 通过 弗朗西斯·柯林斯博士
SARS-CoV-2是导致新冠肺炎的冠状病毒,许多因素影响我们患病的风险。 这包括小心限制我们可能接触病毒,以及我们是否获得了疫苗或早期感染的免疫力。 但是,一旦一个人受到感染,一系列其他生物因素,包括年龄和先前存在的医疗条件,将影响他患重病的风险。
早期的研究将新冠肺炎的严重程度与 遗传变异 在一个人的抗病毒防御和 血型 关于一个人的基因构成如何影响新冠肺炎的易感性和严重性,我们还有很多要了解的。 因此,我很高兴看到最近一项令人印象深刻的全球工作的发现,该工作旨在绘制SARS-CoV-2感染和新冠肺炎严重程度的遗传基础图,其中包括分析全球数千名新冠肺炎患者的基因组。
这项全面的搜索确定了人类基因组中13个似乎在新冠肺炎感染或严重程度中发挥作用的区域。 尽管需要更多的研究来整理这些线索,但它们为该病毒致病途径提供了潜在的高质量线索,并有助于解释为什么一些人更容易感染SARS-CoV-2或发展成严重疾病。
这项国际努力被称为“新冠肺炎宿主遗传学倡议”,由芬兰赫尔辛基分子医学研究所安德烈亚·甘纳(Andrea Ganna)及其美国和世界各地的同事领导。 找出这些重要的遗传影响并非易事。 它需要大量数据,因此甘纳通过推特联系了科学界,宣布了一项新的新型冠状病毒基因检测工作,并寻求帮助。 世界各地数千名研究人员响应了他的号召。 这项新研究发表在杂志上 自然 包括截至2021年1月通过该倡议收集的数据,代表了近50000名新冠肺炎患者和另外200万名未感染对照[1]。
为了寻找可能影响SARS-CoV-2感染者及其患病程度的常见基因变体,甘纳的国际团队转向 全基因组关联研究 ). 作为这项研究的一部分,该团队分析了数百万名所谓单核苷酸多态性(SNP)患者的基因组数据。 虽然在整个基因组中发现的这些单个“字母”核苷酸替换通常没有健康意义,但它们可以指出与特定性状或条件相关的基因变体的位置,在这种情况下,即新冠肺炎的易感性或严重性。 为了找到它们,研究人员将新冠肺炎患者的SNP与来自同一人群的大约200万名健康献血者的SNP进行了比较。 他们还寻找在严重疾病患者中出现频率更高的变异。
他们的分析在人类基因组的13个区域中发现了与SARS-CoV-2感染或严重COVID-19相关的许多基因变体,其中6个是新的。 这13种病毒中有4种会影响一个人感染SARS-CoV-2的风险。 其他九个因素影响一个人感染后患严重疾病的风险。
有趣的是,其中一些基因变体已经被认为与其他类型的肺部疾病或自身免疫性疾病有关。 新的发现也有助于证实先前的研究,这些研究表明,决定一个人血型的基因可能会影响一个人对SARS-CoV-2感染的敏感性,以及其他在免疫中起作用的基因。 例如,研究结果显示,一个名为 TYK2型 早先的研究表明,它可以预防与自身免疫相关的疾病。 一些变体还表明需要进一步研究以前未探索的生物过程,这些生物过程可能在新冠肺炎中发挥潜在的重要作用。
其中两个与疾病严重程度相关的新变异体是通过纳入东亚血统的个体而发现的,强调了多样性在此类分析中的价值,以获得对生物学的更全面理解。 其中一个新发现的变异体与一个名为 FOXP4、, 这特别有趣,因为已知该基因在肺部气道中起作用。
研究人员继续寻找新冠肺炎生物学的更多潜在线索。 事实上,他们最新未发表的分析已经将新冠肺炎患者的数量从约50000人增加到125000人,从而有可能在列表中再添加10个基因变体。
参考 以下为:
[1] 绘制新型冠状病毒肺炎的人类遗传结构 .新冠肺炎宿主遗传学倡议。 自然。 2021年7月8日。
链接 以下为:
新冠肺炎研究 (国家卫生研究院)
新冠肺炎宿主遗传学倡议
发布时间: 新闻
标签: 血型 , 新冠肺炎 , 新冠肺炎严重程度 , 新冠肺炎易感性 , 东亚 , 种族 , FOXP4公司 , 基因变体 , 遗传学 , 全基因组关联研究 , 基因组学 , 全球水资源系统 , 人类基因组 , 新型冠状病毒 , 大流行 , 严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型 , 单核苷酸变体 , 新冠肺炎宿主遗传学倡议 , TYK2型
发布时间: 2021年1月5日 通过 弗朗西斯·柯林斯博士
现在是2021年,新年快乐! 时间在博客圈里飞逝。 似乎就在昨天,我开始了NIH主任博客,以强调生物和医学方面的最新进展,其中许多进展都得到了NIH的支持。 然而,事实证明,自从这个博客推出以来,已经过去八年多了,我们正在快速接近我的第1000篇帖子!
我很高兴你们中的数百万人点击了这些帖子,查看了一些非常酷的科学,并了解了更多关于NIH和 它的使命 。多亏了社交媒体软件的奇迹,我们能够汇总这些观点,以确定每年最受欢迎的帖子。 所以,我觉得在新年里,回顾一下你最喜欢的几个奖项,比如前十名倒计时或人民选择奖的极客版本,来敲钟会很有趣。 看看什么话题引起了最大的兴趣,这很有趣。 剧透警告:饮食和锻炼似乎很重要! 因此,不言而喻,我将介绍获奖者:
2013: 战胜肥胖:棕色脂肪带来的新希望 棕色脂肪是人体产生的几种脂肪之一,长期以来被认为是产生体温而不是储存能量的。但加州大学旧金山分校的Shingo Kajimura及其团队在该杂志上发表的一项研究中表示 自然 棕色脂肪的作用不止于此。 他们发现了一种作为产生棕色脂肪的分子开关的基因,然后将该基因的突变与人类肥胖联系起来。
这篇博文的另一个优点是,它出现在鹿村建立自己的实验室之后。事实上,这是该实验室的首批出版物之一。 我创建博客的目标之一是吸引年轻的研究人员,这项工作当然值得博客读者的关注。 自从强调这项工作以来,对棕色脂肪的研究不断取得进展,人类的新证据表明棕色脂肪是改善葡萄糖稳态的有效靶点。
2014: 纪念萨姆·伯恩斯 。我写这篇博文是为了向一个永远与我亲近的人致敬。萨姆·伯恩斯出生时患有哈钦森-吉尔福德早衰综合征,这是一种罕见的疾病。 在得知这位勇敢的年轻人去世的不幸消息后,我写道:“山姆可能只活了17年,但在他短暂的一生中,他教会了我们很多关于如何生活的知识。”
早衰症影响全球约400人,导致过早衰老。 未经治疗,智力发育完全正常的早衰儿童平均在青少年早期死于动脉粥样硬化性心血管疾病。
从2000年代初与萨姆及其父母的互动中,我开始在NIH实验室研究早衰症,最终确定了导致这种疾病的基因。 从那以后,我的团队和其他人学到了很多。 因此,去年11月,美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration) 批准第一次治疗 治疗早衰。这是一种叫做Zokinvy(lonafarnib)的口服药物,有助于防止有缺陷的蛋白质积聚,从而导致致命后果。 在临床试验中,该药物使早衰患者的平均生存时间延长了两年以上。 这是一个良好的开端,但我们还有更多的工作要做,以纪念Sam,并帮助其他患有早衰症的人。在接下来的几天里,关注更多关于将基因编辑应用于早衰症的新进展。
2015: 巡逻中的细胞毒性T细胞 。读者绝对喜欢这篇文章。 当美国细胞生物学学会(American Society of Cell Biology)举办其第一届年度视频比赛时,我的博客介绍了一些获奖者。 其中包括这段来自Alex Ritter的迷人视频,当时他与美国国立卫生研究院Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所的细胞生物学家Jennifer Lippincott Schwartz合作。 视频中,我们的免疫系统中有一种流动的特殊成分,称为细胞毒性T细胞。 他们的工作是寻找并摧毁任何外来或有害细胞。 在这里,这些T细胞实际上说服问题细胞自杀,这个过程从发现到死亡大约需要10分钟。
这些细胞毒性T细胞是癌症免疫治疗的关键参与者,在癌症免疫治疗中,患者自身的免疫系统被用来控制甚至治愈癌症。 癌症免疫治疗仍然是一个有希望的研究领域,并在不断取得进展,目前很多注意力都集中在开发针对乳腺癌等常见实体肿瘤的免疫治疗。 Ritter目前正在旧金山南部Genentech的Ira Mellman实验室完成博士后研究。 他的重点已经转移到癌细胞如何保护自己免受T细胞的伤害。 视频爱好者们——看看这个——瑞特说,他现在制作的视频比这篇文章中的视频更酷。
2016: 运动释放大脑健康蛋白 研究文献非常清楚:运动对大脑有好处。 在这篇非常受欢迎的文章中,由国立卫生研究院国家老龄研究所的Hyo Youl Moon和Henriette van Praag领导的研究人员发现了骨骼肌细胞分泌的一种蛋白质,以帮助探索肌肉与大脑的联系。 在一项研究中 细胞代谢 Moon和他的团队表明,这种被称为组织蛋白酶B的蛋白质进入大脑,并且在良好的锻炼后会影响新的神经连接的发展。 这篇帖子也让我印象深刻,因为它附带了原始帖子的照片拼贴。 为什么? 如果你仔细观察 右下角 ,你会看到我锻炼我的日常晨练!
2017: 肌肉酶解释中年体重增加 。保持健康体重的斗争对我们许多人来说是一个终身挑战。虽然我们可以控制体重增加的几个风险因素,例如计算卡路里,但有一个主要因素不是年龄。 NIH国家心脏、肺和血液研究所研究员Jay Chung和他的团队发现,正常的衰老过程会导致动物接近中年时DNA-PK酶的水平升高。 虽然这种酶以其在DNA修复中的作用而闻名,但他们的研究表明,它也会减缓新陈代谢,使脂肪燃烧更加困难。
自从这篇论文发表于 细胞代谢 Chung一直在忙于研究衰老如何增加DNA-PK的活性及其抑制细胞产生能量的线粒体更新的能力。如果线粒体没有更新,过量的氧化剂就会积聚在细胞中,然后激活DNA-PK.这首先导致了损伤。 钟将其称为老龄化的“恶性循环”,我们将在未来进一步了解这一恶性循环。
2018: 有一种替代食糖的方法导致了猪流感的流行 ? 这项令人印象深刻的微生物检测工作让博客读者点击并评论了数周。 因此,这是一个失控的2018年人民选择也就不足为奇了。
艰难梭菌 ( C.差异 )是一种常见的细菌,对大多数人的肠道无害。 但是服用抗生素会破坏健康肠道微生物的正常平衡 C.差异 繁殖并产生毒素,引起炎症和腹泻。
在21世纪初, C.差异 .感染在美国医院变得更加严重和常见,休斯顿贝勒医学院的研究员罗伯特·布里顿想知道原因。 他和他的团队发现 C.差异 已适应以糖海藻糖为食,2000年代初,糖海藻糖在美国被批准为食品添加剂。 研究小组的发现发表在杂志上 自然 ,建议医院和疗养院 C.差异 暴发疫情可能需要更仔细地研究海藻糖对患者饮食的影响。
2019: 研究发现膳食补充剂没有益处 这是另一篇引发读者评论风暴的帖子。 由波士顿塔夫茨大学的张芳芳领导的一个由美国国立卫生研究院支持的研究小组发现,报告服用膳食补充剂的人与通过食物获得营养的人的死亡风险大致相同。 更重要的是,摄入足够的维生素A、维生素K、镁、锌和铜对死亡率的益处仅限于从食物中获得的量。 研究人员根据1999-2000年至2009-2010年间著名的国家健康和营养检查调查(NHANES)的调查数据分析得出结论。 该团队在 内科学年鉴 此外,还发现了一些证据表明,某些补充剂摄入过量甚至可能对健康有害。
2020: 基因、血型与严重新冠肺炎风险相关 通常,我的博客关注涉及多种不同疾病的研究。 这一情况在2020年发生了变化,因为出现了一项艰巨的公共卫生挑战:2019年冠状病毒病(COVID-19)大流行。 自去年3月以来,该博客已经发布了85篇关于新冠肺炎的帖子,涵盖了研究回应的所有方面,吸引了比以往更多的访问者。 哪个帖子的点击率最高? 这是一项重点研究,该研究于去年6月发表于 新英格兰医学杂志 这表明,人们对新型冠状病毒(COVID-19)的可变反应的线索可能存在于我们的基因和血型中。
研究人员发现,人类基因组中两个区域的基因变异与严重的新型冠状病毒肺炎相关,相应地,与新型冠状肺炎相关的死亡风险更大。 已知这两段DNA携带一些有趣的基因,包括决定血型的基因和在免疫系统中发挥各种作用的基因,这两段基因被认为具有感染新型冠状病毒的风险。
事实上,研究结果表明,A型血患者如果感染新型冠状病毒,需要氧气支持或呼吸机的风险将增加50%。 相比之下,O型血的人患严重新冠肺炎的风险似乎降低了约50%。
这就是博客的年度热门点击量。 但是等等! 我还想在另外两个重要的类别——历史和酷炫的科学图片——中向“人民选择奖”的获奖者大喊。
顶级历史帖子: HeLa细胞:持久故事的新篇章 。这篇文章发表于2013年8月,是博客最受读者欢迎的文章之一。 这篇文章强调了20世纪50年代科学界对一位名叫亨丽埃塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的年轻黑人女性的癌细胞的使用。 这些“HeLa”细胞具有一种前所未有的惊人特性:它们可以在实验室条件下持续生长。 这篇文章中的“新篇章”是与Lacks家族达成的一份协议,该协议允许研究人员访问HeLa基因组数据,同时仍然保护该家族的隐私,并承认他们对医学研究的巨大贡献。 而那些知道这一非凡故事的人理所当然地一直在致谢,这一故事在书籍和电影中都有记载。 最近,美国参议院和众议院 通过了Henrietta Lacks增强癌症研究法案 以表彰她非凡的一生,并检查传统上代表性不足的群体获得政府资助的癌症临床试验的机会。
生活的顶级快照: 新型冠状病毒肺炎在肺细胞中的特写 。我的博客帖子分为几个类别。 你可能已经注意到了“生活快照”,它为出现在科学期刊上的酷炫图像提供了展示,这些图像经常在“科学即艺术”竞赛中占据主导地位。 我的博客已经发布了几十张这些引人注目的图片,代表了生物医学科学的广泛领域。 但《人民的选择》(People’s Choice)博客最近又增加了一篇文章,揭示了当人类呼吸道中的细胞感染导致新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的冠状病毒时,细胞会发生什么变化。 这幅生动的图片发表在 新英格兰医学杂志 来自北卡罗来纳大学教堂山分校儿科肺脏学家卡米尔·埃里(Camille Ehre)的实验室。 2019年,波士顿大学史蒂夫·拉米雷斯(Steve Ramirez)发表了另一篇广受欢迎的帖子,该帖子显示了“ 记忆是什么样的 .”
展望2021年,我想感谢我博客的每一位读者在过去八年中的观点和评论。 我很高兴收到你的来信,请继续点击! 我相信,2021年将产生更多令人惊叹和可写博客的科学,包括在结束新冠肺炎疫情方面取得更多进展,这使我们过去的一年非常具有挑战性。
发布时间: 通用
标签: 老化 , 血型 , 棕色脂肪 , C.差异 , 癌症 , 癌症免疫治疗 , 组织蛋白酶 , 组织蛋白酶B , 艰难梭菌 , 冠状病毒 , 新冠肺炎 , 细胞毒性T细胞 , 饮食 , 膳食补充剂 , DNA-PK公司 , 运动 , 美国食品药物管理局 , 基因 , HeLa细胞 , 海瑞塔·拉克斯 , 亨丽埃塔缺乏加强癌症研究法案 , 早衰症 , 艾拉·梅尔曼 , 詹妮弗·利平科特·施瓦茨 , 洛纳法尼布 , 肺细胞 , 记忆 , 线粒体 , 肌肉 , 肥胖 , 早衰 , 萨姆·伯恩斯 , T细胞 , 海藻糖 , 体重增加 , 动物园
发布时间: 2020年6月18日 通过 弗朗西斯·柯林斯博士
描述:从患者身上分离出的SARS-CoV-2病毒颗粒的显微照片。 信贷:美国国立卫生研究院变态反应和传染病研究所
许多感染新型冠状病毒的人只有轻微的疾病,有时甚至没有任何症状。 但其他人出现呼吸衰竭,需要氧气支持,甚至需要呼吸机帮助他们康复[1]。 很明显,这种情况在男性身上发生的频率高于女性,在老年人或慢性病患者身上也会发生。 但为什么呼吸衰竭有时也发生在年轻貌似健康的人身上?
一项新的研究表明,这个问题的部分答案可能存在于我们每个人携带的基因中[2]。 虽然需要更多的研究来精确定位潜在的基因和机制 全基因组关联 )这项研究刚刚发表在 新英格兰医学杂志 研究发现,人类基因组中两个区域的基因变异与严重的新型冠状病毒肺炎相关,相应地,与新型冠状腺炎相关的死亡风险更大。
已知这两段DNA携带一些有趣的基因,包括决定血型的基因和在免疫系统中发挥各种作用的基因,这两段基因被认为具有感染新型冠状病毒的风险。 事实上,研究结果表明,A型血患者如果感染新型冠状病毒,需要氧气支持或呼吸机的风险将增加50%。 相比之下,O型血的人患严重新冠肺炎的风险似乎降低了约50%。
这些新发现首次从德国基尔市克里斯蒂安·阿尔布雷希特大学科学家安德烈·弗兰克(Andre Franke)和挪威奥斯陆大学医院的汤姆·卡尔森(Tom Karlsen)领导的一项大型研究中确定了具有统计学意义的新冠肺炎严重性易感基因。 他们的研究包括1980名在意大利和西班牙的七个医疗中心接受严重新冠肺炎和呼吸衰竭治疗的患者。
为了寻找可能在严重疾病中起作用的基因变体,该团队分析了850多万名患者的基因组数据,即所谓的单核苷酸多态性(SNP)。 在基因组中发现的这些单个“字母”核苷酸替换绝大多数都没有健康意义,但它们有助于确定基因变异的位置,这些变异更多地出现在与特定性状或条件相关的基因变异中,在本例中是与新冠肺炎相关的呼吸衰竭。 为了找到它们,研究人员将重症新冠肺炎患者的SNP与来自相同人群的1200多名健康献血者的SNP进行了比较。
该分析确定了两个在严重新冠肺炎患者中比在健康人群中更常见的地方。 其中一个位于第3染色体上,包含六个具有潜在相关功能的基因簇。 例如,基因组的这一部分编码一种已知与之相互作用的转运蛋白 血管紧张素转换酶2 )是一种表面受体,可使新型冠状病毒SARS-CoV-2与人类细胞结合并感染人类细胞。 它还编码一系列趋化因子受体,在我们肺部气道的免疫反应中发挥作用。
另一个关联信号出现在9号染色体上,正好位于决定血型的基因组区域。 你是属于A型、B型、AB型还是O型血型,取决于你的基因如何指导你的血细胞产生(或不产生)一组特定的蛋白质。 研究人员确实发现了血型与新冠肺炎风险之间的关系。 他们指出,这一领域还包括一种与白细胞介素-6水平升高相关的基因变体,白细胞介素-6在炎症中发挥作用,也可能对新冠肺炎产生影响。
这些发现是在非常困难的临床条件下两个月内完成的,显然需要进一步研究以更全面地了解其含义。 事实上,Franke、Karlsen和他们的许多同事都是新冠肺炎宿主遗传学倡议的一部分,该倡议是一项持续的国际合作努力,旨在了解新冠肺炎易感性、严重性和结局的遗传决定因素。 一些 NIH研究小组 他们最近发起了一项研究,在美国和加拿大5000名新冠肺炎患者中寻找信息丰富的基因变异。
希望这些和其他尚未发现的结果将为更彻底地了解新型冠状病毒生物学指明方向。 他们还建议,基因测试和一个人的血型可能为识别那些可能面临更大严重疾病风险的人提供有用的工具。
工具书类 以下为:
[1] 中国2019年冠状病毒病疫情的特点和重要教训:中国疾病预防控制中心72-314例病例报告摘要 Wu Z、McGoogan JM等,2020年2月24日。 [印刷前在线发布]
[2] 重度Covid-19与呼吸衰竭的全基因组关联研究 Ellinghaus D、Degenhardt F等。 2020年6月17日。
链接 以下为:
新冠肺炎宿主遗传学倡议
安德烈·弗兰克 (德国基尔大学Christian-Albrechts-University of Kiel)
汤姆·卡尔森 (挪威里克什皮塔莱奥斯陆大学医院)
发布时间: 新闻
标签: ACE2公司 , 血 , 血型 , 加拿大 , 趋化因子受体 , 新冠肺炎 , 基因变体 , 基因 , 基因组 , 全基因组关联研究 , 基因组学 , 全球水资源系统 , 白介素-6 , 免疫系统 , 白细胞介素-6 , 意大利 , 新型冠状病毒 , 氧气支持 , 大流行 , 呼吸衰竭 , 严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型 , 严重新型冠状病毒肺炎 , 西班牙 , 敏感性 , 新冠肺炎宿主遗传学倡议 , A型 , O型 , 美国 , 通风机