由A*STAR的新加坡基因组研究所(GIS)和传染病实验室(ID Labs)领导的一项研究发现了一个名为KCNJ15的基因,它与帮助我们的免疫系统对抗结核病(TB)和其他潜在的传染病有关。这项研究于2022年1月31日发表在《自然微生物学》杂志上。

该团队使用高通量基因组技术来研究当一个人患有活动性结核病时,血细胞中的DNA包装如何变化。活动性结核病是一种细菌疾病,在2020年导致全球150万人死亡。他们发现结核病患者改变了数千个DNA区域的乙酰化水平(细胞内的一种化学修饰)。他们的目标是确定这些改变中哪些将有助于对抗结核病,哪些将有助于细菌的生长。

他们发现了一种名为KCNJ15的基因,它可以调节细胞内钾元素,是免疫系统用来对抗结核病的武器之一。它增加了细胞中的钾水平,然后导致细胞通过一个称为凋亡的过程自我毁灭。这降低了细菌在细胞内繁殖的能力。进一步的研究可能会导致针对这些钾调节剂的药物开发,从而增加目前用于治疗传染病的抗生素,并可能有助于建立对抗耐抗生素细菌的武器库。

Shyam角色博士、副主任空间和单细胞系统和系统生物学实验室的首席研究员&在GIS数据分析,以及该研究的通讯作者,说:“组蛋白乙酰化作用所涉及多个研究结核病和其他传染病的免疫反应。然而,这些研究并没有详细检查基因组,以确定哪些特定部分受到影响以及影响程度。这是第一个检测感染相关组蛋白乙酰化改变全基因组的研究。”

ID实验室首席研究员、该研究的共同通讯作者Amit Singhal博士说:“我们的研究强调了呼吸道感染如何影响宿主细胞的染色质结构和转录程序。这些表观遗传改变可能在包括COVID-19在内的各种呼吸道疾病的发病中发挥重要作用,可以用来开发治疗和预防干预措施。”

GIS执行主任patrick Tan教授说:“像KCNJ15这样的蛋白质可能在保护我们免受多种传染病方面发挥作用。这项研究的成功将鼓励研究人员在其他传染性疾病中进行类似的分析,并扩展到炎症和自身免疫性疾病,如1型糖尿病和类风湿性关节炎等。此外,结果表明钾离子通道在调节感染中的作用可能被低估了。这是未来分子研究和潜在药物开发的一个有前途的领域。”

ID实验室执行主任Lisa Ng教授说:“结核病是一种全球疾病,随着现有抗生素的耐药性不断增强,这种疾病变得更加致命和难以治疗。由于钾离子通道是可药物化的,这项研究为研究针对结核病和其他呼吸道疾病的宿主定向疗法开辟了新的途径。”

文章标题

Histone acetylome-wide associations in immune cells from individuals with active Mycobacterium tuberculosis infection