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双胞胎同患脊柱侧凸,为何病情进展不同?

  • 发布时间:2018-02-02 11:02:56
  • 来源:上海长征医院

特发性脊柱侧凸AIS是一种进展性疾病,但进展原因始终是个“迷”,成为临床治疗的难点困扰着医生。

如果能建立对AIS患者疾病进展的精准预测模型,进行早期干预,就可以让部分AIS患者免遭手术的痛苦。

日前,由海军军医大学长征医院骨科周许辉脊柱畸形团队和海军军医大学遗传教研室杨富教授合作研究的最新成果,首次证实了表观遗传在AIS疾病进展过程中发挥了重要的作用,为脊柱侧凸病因学研究及疾病早期防治提供了新的研究思路和途径。

该成果近日在线发表在《柳叶刀》子刊EBioMedicine期刊上。
 

双胞胎同患脊柱侧凸,为何病情进展不同?

 

特发性脊柱侧凸作为一种严重影响青少年身心健康的常见脊柱畸形已引起高度关注。

由于疾病进展机制尚不明确,不同个体进展程度也大不相同。

有一部分患者侧凸进展较慢,通过定期观察,形体训练及支具控制,病情得以逆转,保留正常人一样的脊柱功能,并终生无需再治疗。

但是也有一部分患者,侧凸进展迅速,可能压迫内脏器官,造成器官功能衰竭,这类患者只能手术治疗,这不仅造成患者身心创伤,而且增加了治疗的风险及费用,更重要的是术中固定节段的脊柱在术后将永久失去活动功能。因此,如何预测AIS的进展情况一直是脊柱外科医生的难题。
 

双胞胎同患脊柱侧凸,为何病情进展不同?
 

在这项研究中,周许辉教授带领研究人员开展了大量临床和基础研究。课题组前期与黄浦区共同发起了“黄浦区青少年脊柱侧弯公益筛查项目”,筛查过程中,发现同卵双胞胎共同患AIS,但疾病进展程度不一样。于是课题组利用全基因组测序的手段对双胞胎的基因组序列进行了分析,有意思的是双胞胎的基因组序列完全一致,这也说明造成疾病进展不一致的原因并非遗传物质的差异,而是由于表观遗传学差异造成的。

什么是表观遗传学?

据周许辉教授介绍,表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化,主要通过对基因转录或翻译过程的调控,影响其功能和特性。其中DNA甲基化是表观遗传学的主要研究内容,是当前生命科学领域的研究热点之一,也为许多复杂疾病打开新的研究思路。

研究人员利用全基因组甲基化测序的手段对双胞胎的表观遗传差异进行探究,结果发现位点cg01374129低甲基化与侧凸进展相关。该位点位于透明质酸合成酶2(HAS2)基因附近,而HAS2基因与脊柱的发育密切相关。所以,位点cg01374129甲基化状态可能影响HAS2基因的表达,影响脊柱发育,进而导致脊柱侧凸的发生。

之后,课题组进一步利用来自中国两个独立队列的AIS患者临床标本和信息,对cg01374129甲基化状态预测侧凸进展的效能进行充分验证,结果证实cg01374129甲基化状态具有精确预测侧凸进展的能力。该项研究从表观遗传学的角度解释了脊柱侧凸进展的原因,具有重要的理论价值和临床意义。

该原创性研究备受国外同行关注,来自日本庆应义塾大学的知名脊柱畸形专家Yoji Ogura为该研究成果撰写了评论文章,认为该研究成果令人鼓舞,为临床提供了一个具有转化应用前景的AIS进展预测方法。

近年来,长征医院脊柱畸形团队在脊柱侧凸的外科治疗和科研创新上不断取得突破,团队已经获得脊柱侧凸相关省部级(及以上)课题6项,获得国际、国家、省部级成果奖项7项。
 

双胞胎同患脊柱侧凸,为何病情进展不同?

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