條文本
PDF
文摘
目標細胞因子和相關分子不曾途徑似乎重要的宿主-病原體相互作用決定的結果對不同的極坐標形式的麻風病。我們研究重要的角色和功能重要的單核苷酸多態性(snp)在這些基因,發表獨立於我們的研究小組,通過結合交互與一個額外的分析在計算機網絡的結果,了解這些影響對疾病的易感性,麻風病。
設計這項研究旨在評估整體結合的貢獻顯著相關個人snp反思上位相互作用及其結果的形式,麻風病。此外,在矽片的方法是采用PARK2之間開展研究蛋白質間交互作用和促炎/抗炎細胞因子。
設置以人群為基礎的病例對照研究數據的北印度。蛋白質相互作用網絡使用cytoscape構造。
參與者研究包括可用的數據從2305年北印度人樣本(829麻風患者;1476健康對照組),由我們的研究小組。
主要和次要結果的措施基因型交互分析,選定的單核苷酸多態性之間的所有可能的基因型組合作為一個獨立的變量,使用二進製邏輯回歸的似然比的方法,將性別作為協變量。
結果PARK2之間的交互分析和重要的抗炎和促炎細胞因子基因的單核苷酸多態性,包括BAT1 BTNL2-DR跨越HLA(6 . 3)地區的病例對照比較,表明結合分析:(1)PARK2,腫瘤壞死因子(TNF)、BTNL2-DR,白介素(IL) -10年,IL - 6和TGFBR2增加了風險對麻風(或= 2.54);(2)PARK2, BAT1 NFKBIL1, LTA TNF-LTB IL12B和IL10RB提供增加保護(或= 0.26)相比,個人的貢獻。
結論上位SNP-SNP交互涉及PARK2和細胞因子的基因提供了一種添加劑對麻風易感風險。此外,在矽片的PARK2蛋白質間交互作用和重要的促炎/抗炎分子表明PARK2中心免疫調節,調節不同的細胞因子的生產感染。
- PARK2
- Pro - /抗炎性細胞因子的基因
- 麻風
- 基因相互作用
這是一個開放的分布式條依照創作共用署名非商業性(3.0 CC通過數控)許可證,允許別人分發,混音,適應,建立這個工作非商業化,和其派生作品在不同的條款進行許可,提供了最初的工作是正確地引用和非商業使用。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/
來自Altmetric.com的統計
本研究的優點和局限性
許多基因的研究缺乏複製在不同的人群,解釋相關的基因和基因組區域的異質性。這可能是由於疾病的複雜性。然而,複雜性部分可以劃定在基因水平評估的貢獻不同的位點的量子疾病相結合的方式,而不是個人的角色。
我們的研究強調了重要的細胞因子的共同作用的重要性和其它免疫調節基因,其綜合效應在不同基因型組合提供風險增加或保護對複雜的遺傳性疾病,麻風病。
遺傳相互作用和一個額外的矽片通路分析提供了一個整體的角度如何PARK2基因產物,帕金,充當一個集中放置分子,起著重要的作用在調節免疫反應的不同途徑和對麻風病的易感性。這個結論需要進一步支持未來實驗體外或體內的T細胞反應在不同遺傳背景的識別網絡在這個研究。
介紹
麻風病造成的麻風杆菌是一種慢性傳染病,臨床特點是定義的極坐標形式的病理學和免疫學是緊密相關的,提供一個關鍵模型來探索人類的免疫調節機製。極,類似結節的形成與一個強大的細胞介導免疫(CMI)和T輔助細胞因子1 (Th1),在另一端的頻譜,麻風結節的形成與一個強大的體液反應和Th2細胞因子有關。細胞因子和其他相關的分子免疫途徑從而似乎是重要的一部分群候選人宿主-病原體相互作用,顯然是至關重要的,疾病是主要的結果依賴於宿主因素控製免疫反應,特別是當米即麻風具有遺傳多樣性的最低水平。1這是由各種家族聚類的研究,2雙胞胎的研究中,3複雜的分離分析,4,5測試與HLA基因的分析6包括最近的全基因組關聯研究,7,8和研究的幾個基因調節CMI,與一個角色對麻風病本身或麻風類型。9各種候選基因研究和全基因組的方法涉及細胞因子基因多態性,其蛋白質產物是重要的免疫調節分子的一部分,扮演一個重要角色在宿主-病原體相互作用影響和決定的結果許多感染和自身免疫性疾病。10到16然而,隻有少數觀察複製明確在不同的人群,建議多基因疾病的性質與不同人群之間高度的異質性。
最近,我們研究了不同候選基因的促炎/抗炎細胞因子在兩個獨立的人群,北部和東部India-Orissa,並發現一個強大的協會與白介素(IL) -10年,IL-10RB TGFBR2, IL - 614和IL-12B。17精細定位一個特定6 p (HLA)染色體區域顯示一個重要協會重要的候選人,BAT1, LTA,腫瘤壞死因子(TNF)和BTNL2。16後續研究6問染色體區域,涉及的重疊的監管領域PARK2-PACRG基因,揭示一個參與重要的單核苷酸多態性(SNPs)和微分LD的結構相比,印度人口與越南。18後者觀測和PARK2的功能作用,泛素連接酶,最近所示提供抗細胞內病原體19通過ubiquitin-mediated自噬。此外,帕金參與調節細胞因子的生產在感染,20.事實上,提供了一個強有力的暗示對於基因功能的變化產生了深刻的影響在調節免疫調節基因的表達。所有的基因研究的重要性在14到18歲不曾想的網絡之間的交互的需要分析這些基因在一起作為一個整體來理解他們的貢獻對複雜疾病的易感性,麻風病,感染的結果在所有概率的性質取決於基因的基因之間的相互作用導致免疫病理學的潛力。
因此,本研究的目的是評估一個總體顯著之間的交互和功能重要的單核苷酸多態性研究病例對照比較的樣本新德裏在印度北部,大多數這些snp是複製的東Indian-Orissa人口無關。其中包括整體交互PARK2基因重要的snp18抗炎細胞因子的重要snp基因(il - 10, IL-10RB TGFBR2, il - 6),14促炎細胞因子基因(TNFαLT-αIL-12B)和染色體的基因生成HLA區域6 . 3,即BAT1 BTNL2-DR16,17評估他們的綜合貢獻的結果複雜的傳染病,麻風病。
方法
我們發表的研究涉及到重新審視各個候選基因和地區上的工作,在北印度人群病例對照研究比較,結合基因型交互和在網絡計算機(PPI)和蛋白質間交互作用的分析。2305年的數據顯示是印度北部的樣本(包括829年麻風患者和1476個健康無關控製參與者來自印度北部)14,16日至18日與一個完整的報道基因屬於促炎、抗炎細胞因子,選擇HLA地區6 . 3、共同監管區域PARK2 / PACRG基因位於6 q26地區。
病人的組分類根據世界衛生組織的指導方針。個體被視為有麻風如果他或她顯示皮膚病變與麻風病一致和明確的感覺喪失,有或沒有增厚神經和積極的皮膚塗片測試。此外,患者分為paucibacillary (PB)或multibacillary (MB)根據Ridley和喬普林此舉標準,21其中包括421 PB患者和408 MB,患者平均年齡為32.30±3.2年(範圍6 - 80年)。所有這些患者在治療耐多藥治療特定MB和PB麻風病,作為世衛組織推薦的。
基因型交互分析,選定的單核苷酸多態性之間的所有可能的基因型組合(成對或多個基因)是從MassArray平台確定給定的單核苷酸多態性基因型。然而,隻有SNP顯著相關基因型的組合提出了女士的方便。這些交互測試用二進製邏輯回歸遠期ratio-based可能性選擇方法,考慮所有變量獨立和保持性別作為協變量。在這種選擇方法,輸入測試基於分數統計的意義和刪除測試基於似然比的概率統計應用。此外,在多個基因相互作用分析,所有交互與風險或保護相結合對其他交互觀察所有風險的整體效果和保護相互作用。這些分析使用統計軟件SPSS V.17.0 (SPSS,芝加哥,伊利諾斯州,美國)窗口。在下麵0.05 p值被認為是顯著的。
在矽片的方法來評估網絡的基因的PPI PARK2,使用敏捷蛋白質相互作用數據庫(APID),一個全麵的資源對蛋白質相互作用數據,自動由cytoscape訪問22通過專用的插件APID2NET,23進行了解研究interactome的參與。APID集成在一個單一的網絡工具所有已知的實驗驗證PPI從綁定,24BioGRID,25探底,26HPRD,27完整的28和薄荷29日數據庫。
結果
之間的交互分析進行PARK2 snp基因調控區域(rs9365492和rs9355403)18和抗炎細胞因子的單核苷酸多態性14提供了一個重要的危險對麻風病的易感性,結合分別與單核苷酸多態性的il - 10(或= 1.99),il - 6(或= 1.33)和TGFBR2(或= 1.29)細胞因子基因。然而,隨著IL10RB(受體β),結果顯示顯著的保護對疾病(或= 0.61)。PARK2之間的相似分析snp與促炎細胞因子基因TNFαBTNL2-DRA間隔(LD搶眼BTNL2啟動子單核苷酸多態性)16提供了一個重要的危險對麻風病的易感性或= 2.10和5.40,分別。然而,BAT-1的snp, NFKABIL1, LTA TNF-LTB和IL12B16,17提供了一個重要的保護對麻風病或= 0.65,0.58,0.61,0.54和0.71,分別為(表1看看網上補充圖S1)。
在第二步的交互分析的基因相結合,提供保護或風險對麻風病,顯示合並後的SNP位點的基因型交互分析PARK2, TNF, BTNL2-DR, IL10, il - 6和TGFBR2進一步增加了麻風病的風險(或= 2.54),和一個類似的分析位點PARK2, BAT1, NFKBIL1, LTA, TNF-LTB, IL12B和IL10RB增加了保護對麻風(或= 0.26)相比,他們的個人貢獻(表2A、B)。將病人分成PB和MB亞型的麻風透露PB亞型進行風險更高(或= 3.02)和保護(或= 0.11)對麻風病與MB亞型相比,對各自的組合。
我們進一步進行計算機分析識別的PPI PARK2。我們使用APID2NET cytoscape PARK2交互數據檢索工具,提供共有43 PARK2相互作用的蛋白質。然而,結果沒有提供任何直接交互的PARK2細胞因子研究由美國在北印度的人口。14,16日至18日此外,我們認為43 PARK2通路分析蛋白質相互作用通過使用KEGG, BioCarta Nci-Nature Reactome工具,確認這些43蛋白參與了253種不同的途徑(沒有消除重疊路徑)。同樣,在第二步的路徑分析,我們認為11細胞因子蛋白研究由美國在北印度的人口,14,16日至18日結果顯示五個細胞因子蛋白的參與;IL12B、白細胞介素6、TNF、TGFR2和94年IL10通路,不涉及BTNL2 BAT1, NFKBIL, LTA, IL10RB2 BTNL2-DR通路。比較兩種途徑,253 PARK2相互作用蛋白通路和94細胞因子蛋白通路顯示27通常涉及通路,通過CASP8 CUL1 CCNE1和CCNA蛋白質,隻涉及5 (IL12B,白細胞介素6、TNF TGFR2和IL10)在北印度人口(11細胞因子蛋白的研究圖1),連接主要通過toll樣受體(TLR)信號通路(圖1,看到在線補充表S1)。
PARK2交互分析:空圓圈顯示PARK2相互作用的蛋白質。淺灰色圓圈顯示蛋白質之間的聯係PARK2 5細胞因子相互作用的蛋白質和蛋白質(深灰色圓圈)研究美國在北印度人口。
討論
麻風病,人類複雜的慢性傳染性疾病的理想模型,提供了一個機會來解剖宿主依賴性多基因的組件對這種疾病的易感性。許多位點已被證明是單獨和提供相關的風險向疾病;證明找到有趣的在不同的風險位點基因基因的相互作用可能對疾病易感性提供一個強大的協會。為了理解多種基因的作用在一起,基因型之間的相互作用進行了分析功能不同的不同的遺傳變異位點的狀態參與免疫反應,預期的綜合效應對疾病的結果在不同的極坐標形式的疾病。
考慮上述事實,我們首先進行兩兩交互分析PARK2基因與促炎/抗炎細胞因子基因(表1),其次是多個基因相互作用分析(表2)。分析與TNF PARK2, BTNL2-DR IL10, il - 6和TGFBR2風險增加對麻風(或= 2.54 (1.69 - 3.80),p = 5.77 e-06),而與BAT1 PARK2相結合的分析方法,NFKBIL1, LTA, TNF-LTB IL12B和IL10RB顯示保護向疾病(或= 0.26 (0.13 - 0.51),p = 1.15 e-04)。PARK2、編碼E3泛素連接酶protein-parkin,已被證明是參與細胞泛素化的新陳代謝,30.提供抗細胞內病原體通過ubiquitin-mediated自噬,19基本上是參與宿主反應米即麻風31日和疾病的發病機理。8,32最近,帕金蛋白質顯示參與監管的方式應對感染通過產生重要的細胞因子,20.抑製分子限製proinflammatory-IL-2,33TNFα細胞因子的生產和提高生產抗炎細胞因子,il - 4、il - 10和IL-13。34-39所有這些觀察結果表明體內PARK2基因產物的重要性,帕金,集中參與調節生產的關鍵細胞因子在免疫反應對入侵的分枝杆菌和證明我們的研究中,結合風險重要的免疫應答基因的基因型在不同位點與PARK2提供增加和重大風險對這個複雜的疾病。這些有趣的基因基因相互作用的結果分析表明入侵的體內效應在未來,分枝杆菌特定抗原的免疫反應是評估在細胞與不同背景的重要變化PARK2子地區緊隨其後的影響促炎/抗炎細胞因子的表達水平。
在矽片的方法被用來理解PARK2之間免疫調節作用的PPI和其他細胞因子基因,觀察和間接交互PARK2和IL12B之間,白細胞介素6、TNF、TGFR2 IL10基因。所有這些相互作用被發現與TLR信號通路(見在線補充表S1)。在不同的通常作為已知,多態性,先天免疫反應的重要分子,與麻風病及其亞型,7,40-44影響識別米即麻風。同時參與PARK2, ubiqutin連接酶蛋白參與先天免疫調節的生產重要的細胞因子,包括白細胞介素6、20.暗示的參與所有這些重要的分子通過toll樣受體信號通路互連對抗入侵的分枝杆菌。
上述相互作用和途徑分析使我們能夠建議複雜的遺傳背景是疾病的結果的主要因素,綜合效應的變異風險PARK2基因的等位基因,負責影響轉錄結合位點和降低了報告基因的表達在體外實驗中,18genes-IL-10隨著風險等位基因的抗炎細胞因子,il - 6, TGFBR2,負責降低CMI響應對入侵的細菌和炎症cytokines-TNFα、負責對麻風病在提供非常重要的風險。研究打開了一個未來的體內的工作方式,不曾想讀數在複雜的變體基因背景了解差距在理解平衡所有免疫調控分子網絡的運營提供對疾病易感性或抗性。
確認
作者要感謝所有參與這項研究。他們也感謝博士Shobit結論Sudhanshu博士和臨近夏魯寺LNJP醫院主治醫師博士和教授Jason P Sinnwell提供哈普羅寶貴的支持。統計方案。
引用
腳注
貢獻者RNKB和RC在計劃、設計和執行的工作和寫文章;部RC、SA、PK、SA和貢獻在生物統計學和計算機分析;VKG和瑞士央行在病人評價、臨床分類和討論。所有作者批判了手稿。RNKB領導了這項研究工作。
資金金融和基礎設施支持生產先生提供的手稿是馬塔Vaishno Devi大學大學撥款委員會;從印度生物技術部和高通量項目應用人類遺傳學的中心。
相互競爭的利益一個也沒有。
病人的同意獲得的。
倫理批準賈瓦哈拉爾·尼赫魯大學倫理委員會批準,新德裏,印度。
出處和同行評議不是委托;外部同行評議。
數據共享聲明沒有額外的數據是可用的。