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发稿时间:2017-12-19来源:天昊生物
大约2-5%的美国学龄儿童,都深受花生过敏的困扰,随时可能因为误食含有花生成分的零食而“扑街”。近日,研究人员首次采用随机、双盲、安慰剂对照实验设计,对19名花生过敏儿童进行口服花生之前、期间、之后的外周血样本转录组二代测序,最终确定了急性花生过敏反应的关键驱动因素。
文章题目:integrative transcriptomic analysis reveals key drivers of acute peanut allergic reactions
中文题目:整合转录组学分析揭示了急性花生过敏反应的关键驱动因素
发表杂志:nature communications
发表时间:05 december 2017
研究背景
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花生过敏影响美国2-5%的学龄儿童,是一个严重的公共健康问题;
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花生过敏被定义为花生暴露时可重复发生的特异性免疫反应,从而引发如荨麻疹,肿胀,呼吸困难,心血管危害,胃肠道紊乱和/或危机生命的过敏症状;
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目前对花生过敏是无法治愈的,我们对其病因和病理生理的了解还很有限。
研究方法
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随机、双盲、安慰剂对照实验流程
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由19名花生过敏的受试者组成的发现队列,对于每个受试者,在花生和安慰剂组服用期间,分别在基线,2小时和4小时收集全血样品。对所有样品进行rna测序,并用于下列分析:(1)线性混合效应模型分析以鉴定花生过敏组基因(即在花生过敏组中表达变化响应于花生但不是安慰剂的基因)); (2)加权基因共表达网络分析(wgcna)确定共表达基因的模块的生物学功能;(3)白细胞去卷积分析以鉴定急性花生过敏反应期间的细胞应答。
研究结果
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发现阶段,依据19例受试者的血样转录组,确定了花生过敏引发差异表达基因的top30(通过bonferroni correction后仍然显著)
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鉴于过敏反应涉及各种免疫细胞类型的激活,分化和募集,研究者测试了急性花生过敏反应期间白细胞细胞组分分布的变化。结果发现,嗜中性粒细胞,初始cd4 t细胞和单核细胞是观察到的主要细胞类型,在整个样品中平均占70%细胞的平均值。相比之下,剩余的细胞类型各自具有<10%的个体平均分数。
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在纳入21例过敏患者的验证实验中,top30基因中的28个基因仍然表现出显著差异。
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wgca方法确定了13个共表达基因模块,其中一个模块显著富集和花生过敏相关的基因。
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通过整合ibd的转录组数据,结合key driver analysis (kda), lme models和 wgcna的分析结果,确定了参与花生过敏的六个核心驱动基因(ltb4r, padi4, il1r2, ppp1r3d, klhl2, and echdc3)
研究结论
花生过敏六个核心驱动基因的确定,将有助于我们理解花生过敏的具体机制,可能为花生过敏反应提供新的治疗策略。