克罗恩病的遗传线索可能

了解突变的NOD2基因与未检查的肠道细菌之间的相互作用可能是您的IBD的原因。

编者注:这个故事是关于HealthCentral的新系列的一部分,称为“获得您的博士学位!”,该系列旨在使自己的病情基础并希望提高其专业知识的人们。谁准备去职业?!

研究人员花了数十年的时间试图更好地了解克罗恩病,这是一种慢性炎症性肠病(IBD)。但是,尽管它的确切原因仍然模糊,但科学家越来越多地了解可能在其发展中发挥作用的100多个基因。他们特别看着一个:nod2。

病理学系医学博士GabrielNúñez,医学博士说,在与克罗恩的有关的基因中,已显示NOD2改变的基因已被证明会导致患这种疾病的风险最高,并发生并发症的风险更高。密歇根州安阿伯市的密歇根州医学院。实际上,有30%至50%的人被诊断出患有克罗恩的特定标记。

但是,仅具有突变的nod2基因并不能保证克罗恩的未来。远离它:只有3%的人继续发展这种情况。肯定有其他东西,或者是Elses的数万亿美元。

什么是nod2?

First, a recap of Genetics 101: You have 23 pairs of chromosomes in your body; you inherit half from your mom and half from your dad. These chromosomes house hundreds to thousands of genes that code the instructions for making various proteins in your body.

Everyone has the NOD2 gene in their DNA, and in most people it works just fine, producing a protein called, surprise, NOD2, says Dr. Núñez. This protein lives in the cells that line your intestinal tract, adds Andrew Hurtado-Lorenzo, Ph.D., vice president of translational research programs at the Crohn’s and Colitis Foundation in New York City. The intestinal tract just happens to be the largest immune organ in your body, so if NOD2 detects the presence of invasive microbes, it kickstarts the production of molecules that fight the infection. When all works as it should, those germs are vanquished before you even know they're there.

那么,突变的NOD2基因与克罗恩的基因有什么关系?

When you inherit a突变在NOD2基因中,这是第一个与Crohn's风险增加相关的基因,您的肠道中的东西可能会出现问题。Hurtado-Lorenzo博士解释说:“这些突变改变了NOD2蛋白的大小和形状,从而损害了细胞内部的生物学功能。”

Hurtado-Lorenzo博士说,自从2001年首次发现它以来,NOD2基因的几个突变与克罗恩病风险有关。“在携带一份突变体Nod2副本的人中,发展克罗恩病的风险增加了二到四倍。相比之下,在具有两份突变体Nod2副本的人中,将克罗恩的风险增加了17至20倍。”他解释说。

虽然并非每个人都有克罗恩诊断的每个人都有NOD2突变,但其中三分之一到一半的人确实拥有至少一个(而总人口中只有11%的人携带一个)。此外,研究还表明,NOD2突变主要在高加索人中发现,而在其他群体中,例如居住在亚洲和撒哈拉以南国家的群体中。

肠道的微生物组如何影响NOD2?

关于基因的偷偷摸摸的事情之一是,它们并不总是一个人行动。这就是为什么科学家怀疑某些具有一定突变的人会出现症状,而另一些人则不会。Núñez博士说,就克罗恩和NOD2突变而言,研究人员认为缺失的联系可能位于通常生活在肠道中的数万亿微生物(包括细菌,病毒和真菌)。

Because mutational changes to the NOD2 protein can result in compromised immune function, abnormal levels of bacteria can accumulate in the GI tract. As a result, the body's immune system goes into overdrive to get rid of them, ultimately triggering the inflammatory response that damages your gut tissue and leads to those all-too-familiar Crohn's symptoms: pain, cramping, diarrhea, vomiting, ulcers, and more.

坏蛋是哪个细菌?

“We do not know the bacteria that cause Crohn’s disease or IBD in humans," says Dr. Núñez. "But our recent studies on mice suggest that rare bacteria can accumulate and invade the gut tissue, leading to colitis that resembles human Crohn’s disease when the NOD2 gene is deleted.”

Núñez博士澄清说,肠道菌群中的大多数细菌都是好人。但是通常会受到包括NOD2在内的健康免疫系统控制的稀有细菌可能会侵入肠道组织并产生Crohn的肠道炎症。

2019年的一项研究评论引用了三个可能影响肠道中细菌类型的主要因素:

  • 你的出生。Your gut microbiota develops early in life based on the microbiota that hangs out with you in your mother’s uterus, the study says. Whether you’re delivered vaginally or by C-section also makes an impact. That said, your microbiota isn’t set in stone after birth—other factors can change it later.

  • Your diet.您作为婴儿的饮食也有助于您的肠道微生物群的发展 - 研究表明,母乳喂养的婴儿具有更稳定的微生物群和良好的免疫反应。研究说,尽管决定您的肠道菌群的组成的大部分是在您还是婴儿时发生的,但一生的饮食也会产生影响。例如,素食与健康,多样化的肠道菌群相关,善于分解不溶性的碳水化合物,而西方的非素食饮食可能会产生更多有害的化合物。

  • 抗生素使用。While there are obvious benefits to taking antibiotics if you have a bacterial infection, it comes with a downside: They can destroy some of the beneficial parts of your gut microbiota, too. This can lead to the growth of unwanted bacteria, the study says. Similarly, probiotics can positively impact your gut microbiota. That said, research is mixed on whether probiotics are beneficial to people who have intestinal diseases.

Nunez博士说,需要更多的研究以充分了解这些潜在的不同因素的含义。但是很明显,NOD2突变会影响肠道细菌的行为。

您是否应该对此基因突变进行测试?

If you have Crohn’s disease or if it runs in your family—and about 1 in 5 people with Crohn’s have a blood relative with some form of IBD, according the National Human Genome Research Institute—you're probably wondering if you should get tested for an NOD2 mutation.

低点?这可能是值得的,尤其是如果您已经被诊断出去。这是因为该测试可以帮助预测疾病的进程,并有助于指导未来的治疗决策。Hurtado-Lorenzo博士解释说,有证据表明该突变与更复杂的克罗恩氏病相对应,包括需要手术的肠梗阻的发展。

虽然肯定需要更多的研究,但对NOD2突变的积极测试以及其他临床信息(例如具有某些抗体)实际上应该有助于预测您的克罗恩的预后。

了解您的遗传状况也很有价值,因为它可以帮助医生指导您克罗恩的治疗方法他解释说,更有效。例如,他们可能会提出更具积极性的治疗计划。

What if youalready have a Crohn’s diagnosis? In that case, getting tested just isn’t that useful. That’s because, again, predicting whether someone will develop Crohn’s isn’t as simple as finding out whether they have the mutant NOD2 gene, Dr. Hurtado Lorenzo warns. The mutation still isn’t a guarantee of Crohn’s development. Even if you do test positive, it’s not beneficial, since (at this point, anyway) there is nothing you can do to prevent Crohn’s disease.

“由于目前没有IBD的预防治疗选择,因此此信息[从测试中获得]与指导医生有关如何预防NOD2携带者疾病发作的指示,宁愿为携带者造成心理负担。”

IBD研究的未来

在当前的其他IBD研究中,遗传学仍然是一个重点。例如,Hurtado-Lorenzo博士说,有史以来第一个针对IBD的遗传预后测试于2019年4月在英国和爱尔兰推出,尽管NOD2并不是其中的一部分。他补充说,这项测试可能对希望更好地个性化克罗恩病患者的治疗方法进行个性化治疗的医生可能有所帮助。

The test, calledPredictSure IBD, measures the expression of 17 other genes that may be present in the blood of people with IBD—Crohn’s or ulcerative colitis—at diagnosis. “High levels and low levels of these 17 genes can prognosticate high risk or low risk of developing aggressive IBD disease course, respectively,” Dr. Hurtado-Lorenzo says.

在英国,2019年的一项研究在四年后进行的随后,该测试成功地将IBD患者分类为高风险或低风险侵略性疾病的类别,然后有助于指导治疗决策。

而且,在美国,一项研究目前正在评估该测试的有效性,以预测美国患者的IBD预后。如果该测试获得批准,它将成为美国第一个批准的IBD预后测试,这是一个真正的里程碑。这项研究仍处于招聘阶段,因此请继续关注,但是克罗恩斯和结肠炎基金会希望结果表明它与英国研究一样成功。

Finally, in Dr. Núñez's lab, he and his team are focusing on gut bacteria and diet in animal models. “For example,[我们的研究正在研究]NOD2突变与引发克罗恩的特定细菌之间的联系。”他说。

底线?在环境因素的帮助下,肠道菌群和遗传学的相互作用正在推动创新的克罗恩研究。这是否意味着关于此IBD原因的真实答案终于可以触及?关注此空间。

认识我们的作家
拉拉·德桑托(Lara DeSanto)

劳拉(Lara)曾是HealthCentral的数字编辑,涵盖了性健康,消化健康,头颈癌和妇科癌症。她继续为婚姻,家庭疗法和艺术疗法的硕士学位而努力时,她继续为健康中心做出了贡献。在过去的生活中,她曾在美国OB-Gyns学院担任患者教育编辑,并在WTOP.com上担任新闻作家/编辑。