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大多数孩子从父母那里继承了他们的邮政编码和遗传密码。但是,如果遗传因素影响家庭能够生活的地方以及儿童的健康和教育成功,那么改善社区可能还不够。哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院和加州大学欧文分校的最新研究为儿童居住的社区是否会影响他们的健康和生活机会这一备受争议的问题提供了新的见解。

根据康奈尔大学的最新研究,在贫困社区长大的儿童成年后肥胖的可能性几乎高出三分之一。

根据加州大学旧金山分校和华盛顿大学医学院科学家领导的国际研究小组的一项新研究,遗传学可能使一些人易患阿尔茨海默病和高血脂,如胆固醇,这是心血管疾病的一个共同特征。在圣路易斯。该研究分析了来自150多万人的全基因组数据,使其成为有史以来规模最大的阿尔茨海默氏症遗传学研究之一。作者希望这些研究结果能够改善早期诊断,并为阿尔茨海默病提供新的预防策略,目前这种策略影响了美国570万人并且无法治愈。

这是第一项汇总遗传和地理数据的研究,以测试儿童邻居和遗传风险之间的联系。该研究结果发表在Nature Human Behavior上。

该研究提供了一个比以前更加精确和长期的观点,一个社区可能对不健康的体重增加产生的持久影响,表明肥胖的风险对于青少年来说是最强的。

越来越多的临床和流行病学证据表明心脏病与阿尔茨海默病之间存在联系,但这两种疾病之间的生物学关系仍存在争议。许多被诊断患有阿尔茨海默病的患者也表现出心血管疾病的迹象,并且死后研究显示,许多阿尔茨海默病患者的大脑显示出血管疾病的迹象,一些科学家推测这可能会导致痴呆症的发作。这些观察结果导致了通过治疗心血管症状来预防阿尔茨海默氏症的希望,但最初的遗传学研究以及阿尔茨海默病中称为他汀类药物的心血管药物的临床试验失败使人们对这种可能性产生了怀疑。这项于2018年11月9日在Acta Neuropathologica上发表的新研究表明,阿尔茨海默氏症和心血管疾病确实在某些个体中具有共同的遗传学,这引发了一个新的问题,即这种共有的生物学是否可以成为减缓或预防这两种疾病的目标。

哥伦比亚邮政学院流行病学助理教授Dan Belsky和加州大学欧文心理科学系Candice

社会学教授史蒂文阿尔瓦拉多(Steven Alvarado)说:在一个处于不利地位的社区长大,可能会增加一个人成年后肥胖的机会,从而对一个人的健康产生负面影响。

这些结果意味着无论是什么导致了什么,心血管和阿尔茨海默病的病理学共同发生,因为它们是遗传相关的。也就是说,如果携带这些少数基因变异,你可能不仅患有心脏病而且还有阿尔茨海默氏症的风险, UCSF神经退行性研究员Rahul Desikan,医学博士,医学博士,临床医学家 - 科学家,他的实验室以开发阿尔茨海默氏症的所谓多基因危险评分而闻名,该评分预测个体可能开始根据其遗传症状出现痴呆症症状的年龄背景。为了识别赋予心血管疾病和阿尔茨海默病风险的遗传变异,研究人员使用Desikan实验室与奥斯陆大学的医学博士Ole Andreassen和加州大学圣地亚哥分校的Anders Dale博士合作开发的统计技术。 ,这使他们能够结合多种大规模全基因组关联研究(GWAS) - 一种遗传研究,在各种疾病状态之间建立统计联系,并在遗传密码中广泛分享变异。

Odgers领导的研究小组将成千上万儿童的基因组学,地理学,健康和教育数据联系起来。英国和威尔士。他们发现,在贫困社区长大的孩子也因较差的教育成果和早期生育而承担更高的遗传风险。作者在美国的添加健康研究中重复了他们的研究结果,他们发现基因

邻域相关性可能会在几代人之间积累,因为具有较高遗传风险,因为教育程度较低且初生年龄较小的年轻人都出生于并随后出生。进入,更糟糕的邻居。

但遗传风险本身并不足以解释为什么来自较贫困社区和较富裕社区的儿童接受较少的教育,并且更有可能在青春期后期不接受教育,就业或培训(NEET),Belsky说,他也是哥伦比亚老龄中心。关于教育的数据只能解释邻里风险与不良教育资格和NEET状态之间联系的一小部分(10-15%),这表明社区有充分的机会影响这些结果。

令人惊讶的是,对于肥胖,这一代人面临的最普遍和最昂贵的健康问题之一,我们发现邻居和遗传风险之间没有联系,Odgers说。在贫困社区长大的孩子在18岁时更容易变得肥胖,但他们的肥胖遗传风险并不比生活在更有利社区的同龄人高。

同样,对于心理健康问题,处于较贫困社区的儿童经历了更多的精神障碍症状,但几乎没有证据表明这种联系的原因是由于遗传风险。对于身心健康问题,邮政编码和遗传密码都预测了儿童的未来。

分析基于环境风险(E-Risk)纵向双胞胎研究的数据,该研究跟踪了1994年至1995年在英格兰和威尔士出生的2232对双胞胎成年青年,以及随后的15,000名成人健康青少年全国纵向研究。美国中学生进入成年期。对于多基因评分,研究人员根据最近的全基因组关联研究(GWAS)对肥胖,精神分裂症,首次出生年龄和教育程度进行了整合。社区风险评估和邻里移动性分析工具在论文的支持细节中有所描述。

利用谷歌街景和高分辨率的地理空间数据,研究人员可以捕捉到孩子们居住的街区的主要特征。Odgers开发了研究中使用的虚拟评估。基因组学和地理空间分析的进步正在迅速使我们发现新的发现。在这里,它们使我们能够确定结果,如肥胖和心理健康,社区最有可能产生独特的影响。但是,她补充说:这只是解决关键问题的第一步,即改变邻里条件是否可以改善儿童在这些领域的生活。

在我们的研究中,多基因风险评分显示了青少年怀孕和不良教育结果的遗传学和社区之间的联系。这一发现表明,在解释与这些结果相关的基因的研究结果时,我们应该考虑邻域,并且我们应该考虑研究邻里影响时的基因,贝尔斯基说。但是,他警告说,多基因风险评分是一种不断发展且仍然不完善的工具。它们可以帮助我们测试基因和邻域是否相关。但它们无法告诉我们如何。

遗传风险仅占生活在不同类型社区的儿童之间差异的一小部分。根据Belsky和Odgers的说法,这提供了一些理由,希望针对社区

  • 特别是身心健康 - 足以改善儿童的生活结果。

共同作者的机构有:杜克大学,斯坦福大学,北卡罗来纳大学教堂山分校,英国国王学院;和英国埃克塞特大学。

该研究得到了医学研究委员会(UKMRC G1002190)的支持;NICHD(HD077482),谷歌和雅各布斯基金会。添加健康研究由Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所(P01HD31921,R01HD073342和R01HD060726)提供支持,并得到其他23个联邦机构和基金会的合作资助。

在不同年龄段的数据中,受访者表示,在10岁以下生活在贫困社区的儿童,这一机会增加了13%,11至18岁儿童的机会增加了29%。总体而言,可能性增加了31%。

最终Desikan的团队能够分析这些遗传标记对心血管疾病风险的综合影响 - 基于对超过一百万人的五项GWAS研究 - 以及阿尔茨海默氏症的风险 - 基于对近30,000名阿尔茨海默病患者的三项GWAS研究超过50,000个年龄匹配的对照。我们的方法通过结合和利用这些大规模的GWAS研究来发现原本不可见的发现,Desikan说。我们基本上是借用统计权力。这项分析使研究人员能够识别基因组中的90个斑点,其中特定的DNA变异增加了患者患阿尔茨海默病和血脂水平升高的综合几率,包括HDL和LDL胆固醇和甘油三酯,这些都是心血管疾病的常见危险因素。 。

Alvarado基于七个变量定义了弱势社区,包括收入中位数和房屋价值以及生活在贫困,失业或获得学士学位的居民的百分比。但衡量一个社区与成人结果(包括肥胖)的关系是复杂的。研究人员必须考虑未包含在他们的数据中的未观察到的因素,这些因素可能解释儿童社区与成年期肥胖之间的任何关联。

研究人员证实,这90个地区中有6个地区对阿尔茨海默氏症具有非常强的全基因组显着效应,并且血脂水平升高,其中包括一些以前从未与痴呆症风险相关的基因。这些包括11号染色体上CELF1 / MTCH2 / SPI1区域内的几个位点,这些位点以前与免疫系统生物学有关。相比之下,虽然被诊断患有阿尔茨海默氏症的患者也经常表现出其他心血管危险因素,如腹部脂肪不健康,2型糖尿病,胸痛或其他冠状动脉疾病症状,但作者发现阿尔茨海默病之间没有明显的重叠遗传因素。和这些风险因素。

例如,基因或与家庭不稳定相关的高父母压力水平可能对儿童后期体重增加负更大责任。

这些研究结果表明阿尔茨海默氏症和心血管疾病都可能受到影响身体正确处理脂质能力的遗传缺陷的影响,研究第一作者,Desikan实验室博士后研究员Iris Broce-Diaz博士说。但他们也认为阿尔茨海默氏症与其他心血管危险因素之间的联系不太可能是由于常见的遗传因素,尽管它们可能与饮食或其他生活方式因素有关。这很令人兴奋,因为我们知道血液中胆固醇和其他脂类的含量可通过饮食或药物的变化进行高度改变,Broce补充说。这提高了我们可能能够帮助延迟甚至预防这些患者阿尔茨海默病的发病率的可能性,尽管在我们可以肯定地说之前我们需要更多的数据。

该研究通过比较兄弟姐妹来解释这些因素。兄弟姐妹在很大程度上分享了相同的基因和养育习惯,但可能经历了不同的社区环境,因为他们的家庭搬家或他们的社区在兄弟姐妹出生之间随时间而变化。

Desikan的研究小组随后检查了目前有阿尔茨海默病家族史的健康个体是否更有可能携带这些新发现的遗传变异体,这是一种相对较新的方法,用于研究早期阿尔茨海默氏症的风险因素,称为阿尔茨海默氏症代谢。利用名为UK Biobank的大型英国研究队列,研究人员发现这些变异更有可能出现在50,000名患有一个或多个父母被诊断患有阿尔茨海默病的个体的基因组中,而不是近330,000个没有家族史的个体。这种病。这些具有阿尔茨海默氏症家族史的健康成年人中,一部分心血管风险基因本身似乎强烈影响了最终患阿尔茨海默氏症的风险,这一点非常值得注意,Desikan说。这正是我们应该研究的人群,看看通过生活方式或药物治疗降低心血管疾病风险是否可以延缓或预防生命后期痴呆症的发作。

Alvarado的研究是第一个根据祖父母在隔离学校和社区中的经历等标准进行调整,同时探索在艰难社区中成长与成人肥胖之间的联系。

研究人员与圣路易斯华盛顿大学医学院阿尔茨海默氏症专家,新研究的共同作者Celeste M. Karch博士合作,进一步证实了他们的研究结果。Karch的团队表明,与对照大脑相比,新研究中与阿尔茨海默氏症/心血管风险关系最密切的新基因在阿尔茨海默病患者的大脑中表达不同。这项研究强调我们应该从整体上考虑阿尔茨海默病,Karch说。关于驱动阿尔茨海默病风险的基因如何推动整个身体的变化,还有很多东西需要学习。这也是一个令人兴奋的机会,因为我们已经对这些心血管特征以及如何针对它们有了很多了解,她补充道。

他说:我们必须继续考虑个人做出决策的背景,社区资源可以作为成年期肥胖的任何遗传倾向的催化剂或抑制剂。

Desikan和Broce-Diaz现在将这些研究结果整合到实验室先前开发的多基因风险评分中,这将使临床医生能够根据患者的基因组计算心血管疾病和阿尔茨海默氏症的综合风险。研究人员希望他们的工作将有助于推出一种精确的医学方法来测试是否通过饮食或使用他汀类药物等既定药物控制新发现的危险因素的个体的血脂水平,可能会延迟或预防阿尔茨海默病的发病。这才是真正的目标,Broce-Diaz说。如果我们能够确定心血管和大脑健康与遗传相关的个体子集,我们认为降低血脂水平有可能有助于降低他们晚年患痴呆症的风险。这些治疗方法在临床试验中无效之前,但这可能是因为我们没有一个很好的方法来选择谁最有可能根据他们的遗传受益。