基因签名可以预测脊髓损伤后的恢复

根据开放存取期刊《 eLife》的一项研究，科学家们确定了与动物和人类脊髓损伤的严重程度有关的基因特征。

响应脊髓损伤而打开或关闭的关键基因的发现，可以为预测恢复和可能确定新治疗靶标的生物标志物的开发提供信息。

目前，尚无可在受伤后立即恢复运动和感觉功能的广泛治疗方法。一个主要障碍是对脊髓损伤发生时发生的复杂的生物过程的级联缺乏了解。

“我们对脊髓损伤引发的病理生理过程的理解是零碎的，”加拿大不列颠哥伦比亚大学医学和博士生迈克尔·斯金德(Michael Skinnider)解释说。“我们开始使用系统生物学方法整合数十年来小型研究的数据。”

该团队首先回顾了过去的实验，以寻找与脊髓损伤反应相关的基因，并搜索了500多项研究。他们发现了695种独特的人类基因，这些基因与对脊髓损伤的反应有关，其中一项研究中有151种与人类的基因有关。进一步的分析表明，这些基因在生物学和功能上相关，编码彼此物理相互作用的一组蛋白质分子。

“打开注释。当前在此页上的注释计数为0。为了确定这些基因是否真正反映出脊髓损伤后的功能变化，研究小组从健康的人类脊髓中构建了一个基因网络，并将这些数据与实验研究确定的数据进行了整合。他们发现两组基因(M3和M7)包含大量先前在实验中明确指出的重要基因，这些基因在对脊髓损伤的反应中很重要。

接下来，他们研究了脊髓损伤后小鼠和大鼠中基因表达的五项实验研究，以查看这些基因组(及其他基因组)是否发生了显着改变。他们发现包括M3和M7在内的四个基因组被打开，另外两个基因组被关闭。某些基因组在小鼠和大鼠中的连接程度不如人类，因此表明它们可能是脊髓损伤的人类特异性标志物。其他基因组仅在受伤后的某个时间点很重要，表明它们参与了从急性到慢性损伤的转变。

在所有研究的基因组中，M3基因与小鼠和大鼠的损伤严重程度最密切相关，这表明这些基因可以成为预测损伤严重程度的理想生物标记。确实，该组中的一个基因，即先前与脊髓损伤有关的膜联蛋白A1，在用作生物标记物时能够完全区分中度和重度大鼠。

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