科學(xué)研究:遺傳變異引起濕疹的機制
患有濕疹、皮膚干燥發(fā)癢的幼兒肢體。濕疹也稱過敏性皮炎(atopic dermatitis)。圖片來源:NIAID
由美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)資助的一項新研究,揭示了KIF3A基因中,兩種相對常見的變異導(dǎo)致皮膚屏障損傷的機制。這種屏障損傷使皮膚水分流失增加,從而促進過敏性皮炎(俗稱濕疹)的發(fā)展。這一發(fā)現(xiàn)可能促進孕前基因檢測,使父母和醫(yī)生能夠采取措施,保護脆弱的嬰兒免受潛在的過敏性皮炎及其他過敏性疾病的影響。
過敏性皮炎(Atopic dermatitis)是一種炎癥性皮膚病,它影響到發(fā)達國家多達20%的兒童。這種慢性疾病的特點是皮膚干燥、增厚和劇烈瘙癢,特別是在皮膚褶皺處。濕疹患者更容易受到細菌、病毒和真菌性皮膚感染,并經(jīng)常發(fā)展成其他過敏性疾病,如哮喘。
KIF3A基因編碼一種蛋白質(zhì),它參與產(chǎn)生從細胞外部到內(nèi)部的信號傳導(dǎo),這是復(fù)雜感覺裝置的一部分。在此之前,科學(xué)家已經(jīng)確定了KIF3A的兩種遺傳變異,與患濕疹兒童的哮喘之間的關(guān)聯(lián)。在新的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),這些變異(或稱單核苷酸多態(tài)性,SNPs)改變了部分的KIF3A基因,使之成為一種能夠通過甲基化,調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄到蛋白質(zhì)生產(chǎn)藍圖(mRNA)速率的形式。研究人員證實,與KIF3A缺乏SNP的細胞相比,具有KIF3A SNP變異的人,其皮膚和鼻內(nèi)襯細胞具有更多的甲基化,并且含有較少的KIF3A蛋白mRNA。此外,研究人員還證明,具有SNP產(chǎn)生的調(diào)節(jié)位點的人,皮膚流失水分的水平更高。
為了確定低水平的KIF3A是否會引起過敏性皮炎,研究人員研究了小鼠皮膚細胞中缺乏KIF3A基因后的表型。他們發(fā)現(xiàn),由于皮膚屏障功能失調(diào),這些小鼠皮膚水分流失增加,更有可能出現(xiàn)過敏性皮炎的特征。研究人員得出結(jié)論,在人類KIF3A基因中存在兩種SNP中的任何一種或兩種,都會導(dǎo)致KIF3A蛋白的低表達,從而導(dǎo)致保持皮膚水分的正常屏障功能障礙,進而增加一個人發(fā)生過敏性皮炎的可能性。
該圖文摘要顯示了KIF3A基因的兩種變異破壞皮膚屏障,使過敏原滲透到更深層的機理。圖片來源:辛辛那提兒童醫(yī)院(Cincinnati Children's Hospital)
研究人員已經(jīng)證實,這些KIF3A SNPs會增加過敏性皮炎的風(fēng)險,潛在的患病嬰兒可通過該基因被篩選出來。可以評估專門針對皮膚水分流失的療法,如密集的局部保濕方案,以確定其預(yù)防SNPs兒童過敏性皮炎的能力。預(yù)防兒童早期過敏性皮炎可以反過來防止在以后的生活中,出現(xiàn)一系列其他的過敏性疾病,如哮喘、食物過敏和過敏性鼻炎等。這是一系列被稱為“過敏進行曲”的疾病級聯(lián)反應(yīng)。
圖片來源:基因線上
這項研究由美國國家過敏癥和傳染病研究所(NIAID)和國家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進中心(National Center for Advancing Translational Sciences)共同資助完成,這兩個中心都是NIH的一部分。該研究由Gurjit K.Khurana Hershey教授領(lǐng)導(dǎo)。他擁有醫(yī)學(xué)博士和哲學(xué)博士學(xué)位,是辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心哮喘研究科主任。該中心是NIAID支持的哮喘和過敏性疾病合作研究中心的一部分。
翻譯:胡舒昶
審校:巢栩嘉
引進來源:賓夕法尼亞州立大學(xué)來源:美國國立衛(wèi)生研究院/美國國家過敏癥和傳染病研究所
引進鏈接:https://medicalxpress.com/news/2020-08-scientists-genetic-variations-eczema.html
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