在人类可卡因使用障碍中对DNA甲基化和基因表达变化的多omics分析
Eric Zillich1, Hanna Belschner1, Diana Avetyan1
1Department of Genetic Epidemiology in Psychiatry, Central Institute of Mental Health, Medical Faculty Mannheim, Heidelberg University, Mannheim, Germany.
这项研究揭示了与可卡因使用障碍 (CUD) 相关的大脑中的分子变化. 多omics分析确定了特定的基因和途径改变,为CUD治疗提供了新的点.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 遗传学 遗传学 是一个
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 结构和功能性大脑变化与可卡因使用障碍 (CUD) 有关,包括过度摄入,渴望和复发.
- 表观遗传和转录性改变被假设为这些CUD相关的大脑变化的分子支柱.
研究的目的:
- 通过整合从死后人类前额叶皮层 (布罗德曼区域9) 的表观基因组和转录基因组数据来研究CUD的分子基础.
- 为了识别特定的基因,转录和生物途径,在CUD中放松了管制.
主要方法:
- 多组组学分析整合了来自42个和25个CUD个体的全表观基因组甲基组和转录组数据.
- 差异基因表达,替代拼接和途径分析在布罗德曼第9区域的死后脑组织上进行.
- 进行了与独立复制数据集的融合分析和药物重新定位分析.
主要成果:
- 一个基因,ZFAND2A,在CUD中在全转录组水平上显著上调.
- 差异替代拼接分析确定了98个转录,其中富含了轴突和状延伸通路.
- 表观基因组,转录基因组和替代拼接变化汇聚在ZBTB4和INPP5E上,其中突触信号传递,神经元形态发生和脂肪酸代谢是关键的放松调节途径.
- 针对葡萄糖皮质体受体的药物显示出逆转CUD相关表达特征的潜力.
结论:
- 多omics方法提供了CUD的深入分子特征.
- 这项研究阐明了CUD中人类前额叶皮层中表观基因组和转录基因组签名之间的关系.
- 确定了分子标和途径,为CUD提供了新的治疗策略的潜力.
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