通過進食障礙基因的收集來識別與進食障礙相關的代謝通路

利用蛋白-蛋白相互作用數據重建的與進食障礙核心基因相關的蛋白相互作用子網絡 (53個進食障礙相關的核心基因編碼的蛋白用橙色表示。25個橋連基因編碼的蛋白用藍色表示, 用來連接53個核心蛋白)

結合“脂肪細胞因子信號通路”和“內臟脂肪沉著和代謝綜合征”兩個通路獲得與進食障礙相關的體重調控關鍵通路

　　進食障礙是一種生理和心理上的進食失調, 影響了世界范圍近1%的女性人群。盡管此疾病遺傳角度的流行病學研究廣泛開展, 但此疾病的分子機制還亟需進一步闡釋。

　　這篇名為“進食障礙數據庫的建立及其在識別與進食障礙相關的擴展脂肪細胞因子信號通路中的應用”的研究論文發表于《中國科學：生命科學》2013年第11期，通過收集與進食障礙相關的致病基因進而識別出與進食障礙相關的擴展代謝通路，為研究進食障礙相關的潛在致病機理提供了線索。該論文由北京大學生命科學學院曲紅副教授擔任通訊作者撰寫。

　　進食障礙臨床上分為神經性厭食癥(anorexia nervosa, AN)、神經性貪食癥(bulimia nervosa, BN)、暴食癥(binge eating disorder , BED)及其他未明確定義的進食障礙(eating disorder not otherwise specified, EDNOS). 盡管進食障礙只影響食欲進而影響食物的攝入, 但這種對體重和體型保持失控的非理性態度后果極其嚴重, 甚至有可能引起自殺。需要關注的是女性更易受此病癥的影響, 女性發病人數大約是男性的10倍。該研究的作者之一趙敏博士通過對生物醫學文獻的閱讀, 收集了有實驗驗證的與進食障礙有關的基因, 并建立了EDdb (http://eddb.cbi.pku.edu.cn) 數據庫存儲這些基因。EDdb數據庫是迄今對進食障礙相關基因的收集最全面、注釋最豐富的數據庫, 對進一步研究進食障礙致病機制有極大幫助。此外基于這些具有實驗驗證的基因, 該研究還利用已知的蛋白-蛋白相互作用、基因共享的染色體條帶(cytobands)和疾病相關等信息來進一步挖掘其它可能的進食障礙相關的基因。根據人類蛋白-蛋白相互作用數據, 該研究還重建了可能的與進食障礙相關的蛋白-蛋白相互作用分子網絡(圖1)。通過系統的代謝通路富集性分析還識別出一個與進食障礙相關的擴展通路, 這個擴展通路由ADIPO, TNF和NR3C1三個基因編碼的蛋白將KEGG中的“脂肪細胞因子信號通路”和BioCarta中的“內臟脂肪沉著和代謝綜合征”兩個通路聯系起來組成 (圖2)。這個擴展通路中共包括43個基因, 其中39個基因與進食障礙有關, 并且有25個基因與肥胖癥相關。該研究進一步的分析表明, 在這個擴展的信號通路中包括幾個調控模塊(圖2), 如包含ADIPO, PPARG/RXR, HSD11B2和NR3C1在內的上游調控模塊, 以LEPR, SOCS3和JAK為中心的調控模塊。通過這些相互聯系的環路之間的作用可以將上游的信號以或慢或快的方式傳遞到下游細胞系統中。總之, 通過將KEGG和BioCarta中的通路進行整合進而擴展得到進食障礙相關的擴展通路, 可以揭示出進食障礙涉及多個通路過程, 并可能由與多個高連通的通路之間的調控錯誤所導致。