【佳學基因檢測】怎么確定關節(jié)炎早期篩查基因檢測的基因列表？

骨關節(jié)炎基因檢測導讀：

根據《人的基因序列變化與人體疾病》表征，共有459個基因可能在骨關節(jié)炎中受到調控，其中以衰老和創(chuàng)傷后（手術）模型最為突出。143個基因對骨關節(jié)炎的嚴重程度有影響，而這中間有98個（69%）受到多次調控。不同研究之間的一些差異存在差異，為解釋這些數據提供了經驗。佳學基因使用收集的數據做為骨關節(jié)炎基因解碼的基礎，并進一步擴展《人類基因序列突變數據》庫中的骨關節(jié)炎相關基因突變序列。隨著骨關節(jié)炎早期篩查基因檢測的推廣，舊的數據會得到驗證和否定，同時新的臨床表征和基因突變之間的關系會被建立，尤其是具有家族聚集性的骨關節(jié)炎致病基因鑒定基因解碼的使用將會提供確切的、可被驗證的數據。這將進一步增加骨關節(jié)炎藥物開發(fā)和治療的靶點，從而推進骨關節(jié)炎的正確治療。

骨關節(jié)炎（OA）是一種退行性關節(jié)疾病，全球約有3億多患者，常導致生活質量下降和殘疾。盡管骨關節(jié)炎的發(fā)病率正在上升，佳學基因估計到2040年將有2億人（或六分之一）患有骨關節(jié)炎，但對骨關節(jié)炎發(fā)生和發(fā)展的微結構和分子機制的深入理解仍處于起步階段。此外，這一領域缺乏足夠的進展嚴重阻礙了骨關節(jié)炎通過基因檢測等其他方法進行早期診斷、預防，也防礙了有效治療藥物研發(fā)。

膝關節(jié)是一個復雜的結構，由關節(jié)軟骨、滑膜、關節(jié)囊、半月板、軟骨下骨、髕下和髕上脂肪墊以及肌腱和韌帶等張力結締組織組成。關節(jié)軟骨是滑膜關節(jié)表面的結締組織，關節(jié)軟骨退行性性變是骨性關節(jié)炎的特征。這種類型的軟骨具有獨特的粘彈性特性，具有承受高循環(huán)載荷的非凡能力，但它也是無血管的，自我更新的潛力有限。它由致密的細胞外基質（ECM）和稀疏分布的軟骨細胞組成，軟骨細胞的形態(tài)和數量因關節(jié)軟骨內的解剖位置而異。雖然不同的軟骨細胞形態(tài)在組織學上已被確認，但我們尚未確定軟骨細胞異質性的分子特征，以進一步了解證實健康關節(jié)中解特定轉錄物如何促進軟骨發(fā)生的，以及不同細胞的變化如何介導骨關節(jié)炎病理過程的發(fā)生。

一些研究利用關節(jié)置換手術中獲得的人體組織樣本對關節(jié)軟骨/軟骨細胞進行了轉錄分析，但通常這些結果僅代表晚期骨關節(jié)炎軟骨，可能缺乏疾病病因的詳細信息。盡管這些研究對骨關節(jié)炎進展中的分子機制有了新的認識，但對于從健康關節(jié)分離的軟骨細胞的分子結構卻提供的信息有限。這些研究也無法區(qū)分早期和晚期與軟骨退變相關的分子變化。動物模型被廣泛用于研究關節(jié)生物學，為研究OA的早期階段和疾病進展機制提供了獨特的機會。近年來，包括佳學基因在內的一些研究小組已經采用了大量組織RNA測序（RNA-seq）和微陣列等技術來研究導致小鼠骨關節(jié)炎發(fā)生的分子變化。然而，全關節(jié)基因表達譜不能提供任何關于細胞異質性的信息，也不能區(qū)分細胞類型特異性變化和多種細胞類型中發(fā)生的轉錄變化。盡管有幾項研究試圖分析顯微解剖關節(jié)的特定成分，以獲得更多的“組織特異性”基因表達譜，但這類研究在技術上具有挑戰(zhàn)性，可能會產生被一些被相鄰組織污染的樣本。單細胞RNA測序（scRNA-seq）使我們能夠通過分析從復雜結構（如膝關節(jié)）純化的所有單個細胞中的基因表達來克服這些限制。這將反過來幫助我們了解由于疾病進展而產生的不同細胞類型和亞型之間的分子差異，并將導致發(fā)現(xiàn)以前未知的細胞群、細胞類型特異性轉錄譜和導致骨關節(jié)炎演變的分子途徑。

從關節(jié)軟骨中分離軟骨細胞在技術上是有挑戰(zhàn)性的，因為這些細胞嵌在致密的纖維狀ECM中。在基因解碼過程中，我們成功地從創(chuàng)傷前后的成年小鼠膝關節(jié)分離出關節(jié)軟骨細胞，并用scRNA-seq分析其轉錄組。通過這種方法，我們鑒定了9個具有不同轉錄本特征的軟骨細胞亞群，并測定了損傷后7天內這些亞群中損傷誘導的分子變化。此外，我們還比較了小鼠軟骨細胞亞型和從骨關節(jié)炎軟骨中獲得的人軟骨細胞，以評估骨關節(jié)炎動物模型臨床前結果的跨物種應用可能性。我們鑒定了六種小鼠軟骨細胞亞型，它們與人類亞型具有高度的分子保真度。這項研究使我們能夠闡明健康和損傷小鼠軟骨中關節(jié)軟骨細胞的異質性，并用確定的標記物鑒定幾種軟骨細胞亞型。在這些軟骨細胞中描述的損傷誘導的早期分子變化可能代表了新的治療靶點，用于評估預防創(chuàng)傷后軟骨退變的治療干預措施。

根據《人的基因序列變化與人體疾病》表征，共有459個基因可能在骨關節(jié)炎中受到調控，其中以衰老和創(chuàng)傷后（手術）模型最為突出。143個基因對骨關節(jié)炎的嚴重程度有影響，而這中間有98個（69%）受到多次調控。不同研究之間的一些差異存在差異，為解釋這些數據提供了經驗。佳學基因使用收集的數據做為骨關節(jié)炎基因解碼的基礎，并進一步擴展《人類基因序列突變數據》庫中的骨關節(jié)炎相關基因突變序列。隨著骨關節(jié)炎早期篩查基因檢測的推廣，舊的數據會得到驗證和否定，同時新的臨床表征和基因突變之間的關系會被建立，尤其是具有家族聚集性的骨關節(jié)炎致病基因鑒定基因解碼的使用將會提供確切的、可被驗證的數據。這將進一步增加骨關節(jié)炎藥物開發(fā)和治療的靶點，從而推進骨關節(jié)炎的正確治療。

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