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【学术前沿】西安交通大学杨铁林等系统概括骨质疏松症分子和遗传决定因素（值得收藏）

2020-05-31 03:09

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

以下文章来源于iNature ，作者小石头

iNature

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骨质疏松症是一种高度流行的疾病，其特征在于骨矿物质密度低和骨折风险增加。值得注意的是，骨矿物质密度，骨质疏松症和骨质疏松性骨折是高度遗传的。然而，确定人体内骨质疏松症的遗传结构，尤其是潜在的基因组和分子机制仍然具有挑战性。除了在全基因组关联研究中确定的易感基因座之外，包括基因组学，转录组学，表观基因组学，蛋白质组学和代谢组学在内的各种组学技术的进步，都已用于剖析骨质疏松症的发病机理。但是，每种技术都无法单独捕获疾病病理的完整视图，因此无法全面识别潜在的病理分子机制，尤其是调节和信号传导机制。要改变现状，就需要采用“系统遗传学和基因组学”方法进行集成多组学和组间分析。

近期，杜兰大学/中南大学邓洪文（音译，Deng Hong-Wen）作为通讯，西安交通大学为第一通讯单位，杨铁林为第一作者在Nature Reviews Endocrinology (IF=25) 在线发表题为“A road map for understanding molecular and genetic determinants of osteoporosis”的综述文章，该综述重点介绍了全基因组关联研究和使用各种组学技术单独鉴定骨质疏松症机制的研究的发现。此外，该综述总结了数据集成的最新研究，以了解，诊断和告知骨质疏松症的治疗。多种技术的集成将提供路线图，阐明人体内的骨质疏松症的复杂发病机理，尤其是从分子功能方面。

骨质疏松症是全球最常见的骨病，其特征在于骨矿物质密度（BMD）低和骨质疏松性骨折的风险增加。根据WHO的定义，骨矿物质密度（BMD）定义为比年轻健康女性的平均值低2.5个标准差或更多（T评分≤2.5）。因此，骨质疏松症的临床诊断和评估主要基于对BMD的测量。值得注意的是，骨矿物质密度（BMD）的遗传力为0.6-0.8，这意味着BMD的60-80％的变异是从父母那里遗传的，其余的则是从环境中产生的。此外，骨质疏松性骨折是骨质疏松症的临床终点，其遗传力为0.5-0.7。尽管具有很强的遗传力，但是确定遗传结构，尤其是确定人体体内骨质疏松症的潜在基因组和分子机制仍然具有挑战性。

全基因组关联研究（GWAS）已经确定了数百个骨质疏松症易感基因座。然而，因果变体和/或基因及其分子功能机制在很大程度上是未知的。其他组学技术，即转录组学，表观基因组学，蛋白质组学，代谢组学和宏基因组学，可能会单独提供一个有用的信息，可以深入了解骨质疏松症的病理生理学窗口。但是，单组学技术产生的数据不够全面，无法捕获导致骨质疏松症的分子事件的完整图像。现状的改变要求采用系统遗传学和基因组学方法进行集成多组学和/或组学分析。

与个体组学研究相比，多组学研究可以提供从疾病的根本原因（例如遗传变异）到功能性后果或相关相互作用的信息路径。因此，多组学数据可以为骨质疏松症的发病机理提供更清晰，更全面的观点。该知识非常重要，因为目前无法通过BMD的测量准确识别出所有将经历骨质疏松性骨折的患者。

在本综述中，研究人员对GWAS进行广泛调查以及对骨质疏松症的多组学研究之前简要介绍了骨稳态的机制。研究人员讨论了每种技术的优势和挑战，然后重点研究了其中整合了多个组学组以阐明骨质疏松症的潜在分子机制的研究。研究人员还将讨论在骨质疏松研究中组合和解释多组学数据的当前方法和挑战。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41574-019-0282-7

来源：iNature