【佳學基因檢測】怎么確定關(guān)節(jié)炎早期篩查基因檢測的基因列表？

骨關(guān)節(jié)炎基因檢測導(dǎo)讀：

根據(jù)《人的基因序列變化與人體疾病》表征，共有459個基因可能在骨關(guān)節(jié)炎中受到調(diào)控，其中以衰老和創(chuàng)傷后（手術(shù)）模型最為突出。143個基因?qū)顷P(guān)節(jié)炎的嚴重程度有影響，而這中間有98個（69%）受到多次調(diào)控。不同研究之間的一些差異存在差異，為解釋這些數(shù)據(jù)提供了經(jīng)驗。佳學基因使用收集的數(shù)據(jù)做為骨關(guān)節(jié)炎基因解碼的基礎(chǔ)，并進一步擴展《人類基因序列突變數(shù)據(jù)》庫中的骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)基因突變序列。隨著骨關(guān)節(jié)炎早期篩查基因檢測的推廣，舊的數(shù)據(jù)會得到驗證和否定，同時新的臨床表征和基因突變之間的關(guān)系會被建立，尤其是具有家族聚集性的骨關(guān)節(jié)炎致病基因鑒定基因解碼的使用將會提供確切的、可被驗證的數(shù)據(jù)。這將進一步增加骨關(guān)節(jié)炎藥物開發(fā)和治療的靶點，從而推進骨關(guān)節(jié)炎的正確治療。

骨關(guān)節(jié)炎（OA）是一種退行性關(guān)節(jié)疾病，全球約有3億多患者，常導(dǎo)致生活質(zhì)量下降和殘疾。盡管骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率正在上升，佳學基因估計到2040年將有2億人（或六分之一）患有骨關(guān)節(jié)炎，但對骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生和發(fā)展的微結(jié)構(gòu)和分子機制的深入理解仍處于起步階段。此外，這一領(lǐng)域缺乏足夠的進展嚴重阻礙了骨關(guān)節(jié)炎通過基因檢測等其他方法進行早期診斷、預(yù)防，也防礙了有效治療藥物研發(fā)。

膝關(guān)節(jié)是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，由關(guān)節(jié)軟骨、滑膜、關(guān)節(jié)囊、半月板、軟骨下骨、髕下和髕上脂肪墊以及肌腱和韌帶等張力結(jié)締組織組成。關(guān)節(jié)軟骨是滑膜關(guān)節(jié)表面的結(jié)締組織，關(guān)節(jié)軟骨退行性性變是骨性關(guān)節(jié)炎的特征。這種類型的軟骨具有獨特的粘彈性特性，具有承受高循環(huán)載荷的非凡能力，但它也是無血管的，自我更新的潛力有限。它由致密的細胞外基質(zhì)（ECM）和稀疏分布的軟骨細胞組成，軟骨細胞的形態(tài)和數(shù)量因關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)的解剖位置而異。雖然不同的軟骨細胞形態(tài)在組織學上已被確認，但我們尚未確定軟骨細胞異質(zhì)性的分子特征，以進一步了解證實健康關(guān)節(jié)中解特定轉(zhuǎn)錄物如何促進軟骨發(fā)生的，以及不同細胞的變化如何介導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎病理過程的發(fā)生。

一些研究利用關(guān)節(jié)置換手術(shù)中獲得的人體組織樣本對關(guān)節(jié)軟骨/軟骨細胞進行了轉(zhuǎn)錄分析，但通常這些結(jié)果僅代表晚期骨關(guān)節(jié)炎軟骨，可能缺乏疾病病因的詳細信息。盡管這些研究對骨關(guān)節(jié)炎進展中的分子機制有了新的認識，但對于從健康關(guān)節(jié)分離的軟骨細胞的分子結(jié)構(gòu)卻提供的信息有限。這些研究也無法區(qū)分早期和晚期與軟骨退變相關(guān)的分子變化。動物模型被廣泛用于研究關(guān)節(jié)生物學，為研究OA的早期階段和疾病進展機制提供了獨特的機會。近年來，包括佳學基因在內(nèi)的一些研究小組已經(jīng)采用了大量組織RNA測序（RNA-seq）和微陣列等技術(shù)來研究導(dǎo)致小鼠骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的分子變化。然而，全關(guān)節(jié)基因表達譜不能提供任何關(guān)于細胞異質(zhì)性的信息，也不能區(qū)分細胞類型特異性變化和多種細胞類型中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄變化。盡管有幾項研究試圖分析顯微解剖關(guān)節(jié)的特定成分，以獲得更多的“組織特異性”基因表達譜，但這類研究在技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，可能會產(chǎn)生被一些被相鄰組織污染的樣本。單細胞RNA測序（scRNA-seq）使我們能夠通過分析從復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如膝關(guān)節(jié)）純化的所有單個細胞中的基因表達來克服這些限制。這將反過來幫助我們了解由于疾病進展而產(chǎn)生的不同細胞類型和亞型之間的分子差異，并將導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)以前未知的細胞群、細胞類型特異性轉(zhuǎn)錄譜和導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎演變的分子途徑。

從關(guān)節(jié)軟骨中分離軟骨細胞在技術(shù)上是有挑戰(zhàn)性的，因為這些細胞嵌在致密的纖維狀ECM中。在基因解碼過程中，我們成功地從創(chuàng)傷前后的成年小鼠膝關(guān)節(jié)分離出關(guān)節(jié)軟骨細胞，并用scRNA-seq分析其轉(zhuǎn)錄組。通過這種方法，我們鑒定了9個具有不同轉(zhuǎn)錄本特征的軟骨細胞亞群，并測定了損傷后7天內(nèi)這些亞群中損傷誘導(dǎo)的分子變化。此外，我們還比較了小鼠軟骨細胞亞型和從骨關(guān)節(jié)炎軟骨中獲得的人軟骨細胞，以評估骨關(guān)節(jié)炎動物模型臨床前結(jié)果的跨物種應(yīng)用可能性。我們鑒定了六種小鼠軟骨細胞亞型，它們與人類亞型具有高度的分子保真度。這項研究使我們能夠闡明健康和損傷小鼠軟骨中關(guān)節(jié)軟骨細胞的異質(zhì)性，并用確定的標記物鑒定幾種軟骨細胞亞型。在這些軟骨細胞中描述的損傷誘導(dǎo)的早期分子變化可能代表了新的治療靶點，用于評估預(yù)防創(chuàng)傷后軟骨退變的治療干預(yù)措施。

根據(jù)《人的基因序列變化與人體疾病》表征，共有459個基因可能在骨關(guān)節(jié)炎中受到調(diào)控，其中以衰老和創(chuàng)傷后（手術(shù)）模型最為突出。143個基因?qū)顷P(guān)節(jié)炎的嚴重程度有影響，而這中間有98個（69%）受到多次調(diào)控。不同研究之間的一些差異存在差異，為解釋這些數(shù)據(jù)提供了經(jīng)驗。佳學基因使用收集的數(shù)據(jù)做為骨關(guān)節(jié)炎基因解碼的基礎(chǔ)，并進一步擴展《人類基因序列突變數(shù)據(jù)》庫中的骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)基因突變序列。隨著骨關(guān)節(jié)炎早期篩查基因檢測的推廣，舊的數(shù)據(jù)會得到驗證和否定，同時新的臨床表征和基因突變之間的關(guān)系會被建立，尤其是具有家族聚集性的骨關(guān)節(jié)炎致病基因鑒定基因解碼的使用將會提供確切的、可被驗證的數(shù)據(jù)。這將進一步增加骨關(guān)節(jié)炎藥物開發(fā)和治療的靶點，從而推進骨關(guān)節(jié)炎的正確治療。

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