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10月9日，華大生命科學(xué)研究院、華大基因聯(lián)合武漢兒童醫(yī)院、深圳市婦幼保健院、中山大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)科研人員組成的團(tuán)隊(duì)，在《細(xì)胞》子刊《細(xì)胞基因組學(xué)》上以封面、專輯的形式發(fā)表了6篇研究論文，系統(tǒng)解析了孕期生化表型組、母子代謝指標(biāo)及妊娠期糖尿病的遺傳基礎(chǔ)，揭示了遺傳因素在母嬰健康中的重要作用，為孕期健康管理提供了新的視角。

精準(zhǔn)解讀身體信號(hào) 解碼孕期代謝指標(biāo)基因奧秘

相較于癌癥、心腦血管疾病等研究熱點(diǎn)，妊娠相關(guān)的遺傳學(xué)研究相對(duì)較少，但如血常規(guī)、肝功能、腎功能檢查等常見的產(chǎn)檢項(xiàng)目均與基因有關(guān)。

在該研究中，科研團(tuán)隊(duì)利用自主開發(fā)的新型研究方法，系統(tǒng)性地對(duì)孕期各類產(chǎn)檢生化指標(biāo)進(jìn)行全面的遺傳關(guān)聯(lián)分析，成功識(shí)別出410個(gè)表型組相關(guān)基因——這些基因與產(chǎn)檢中的血常規(guī)、肝功能、腎功能等檢查指標(biāo)息息相關(guān)。

其中，116個(gè)（28%）為新發(fā)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)基因，31個(gè)為潛在的孕期人群特有關(guān)聯(lián)，如血肌酐相關(guān)的基因。科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這31個(gè)孕期人群特有關(guān)聯(lián)基因主要富集在雌激素抵抗和免疫相關(guān)通路，與免疫系統(tǒng)、女性生殖系統(tǒng)的組織/細(xì)胞高度相關(guān)，為理解遺傳因素對(duì)妊娠表型和母體健康的影響提供了全新視角。

諸多孕媽在孕期會(huì)補(bǔ)充復(fù)合維生素，但具體營(yíng)養(yǎng)需求其實(shí)各不相同。該研究通過串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，檢測(cè)了84種孕期代謝指標(biāo)（如氨基酸、維生素等），并識(shí)別出了53個(gè)與之相關(guān)的基因，其中23個(gè)為新發(fā)現(xiàn)。

同時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)同一種代謝物在妊娠期與非妊娠期的中青年女性中表現(xiàn)出不同的遺傳效應(yīng)，揭示了妊娠期代謝物水平特異的遺傳調(diào)控機(jī)制。

此外，科研團(tuán)隊(duì)通過孟德爾隨機(jī)化分析，發(fā)現(xiàn)這些母體代謝指標(biāo)與15種中老年疾病及表型間存在潛在的因果關(guān)系。這一研究成果為理解孕期母體代謝物的遺傳基礎(chǔ)及其對(duì)母嬰健康的影響提供了新的科學(xué)依據(jù)，也為個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充方案的制定提供了科學(xué)參考。

助力出生缺陷防控 破解孕期血糖控制基因密碼

代謝物指標(biāo)也是新生兒健康成長(zhǎng)的重要反映。

該科研團(tuán)隊(duì)通過對(duì)75種新生兒代謝物及比例進(jìn)行分析，估計(jì)出這些代謝物在新生兒群體中的平均遺傳度為76%，在基因組上發(fā)現(xiàn)了30個(gè)顯著相關(guān)的信號(hào)。其中11個(gè)“代謝物-基因”關(guān)聯(lián)為新的發(fā)現(xiàn)。

基于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)一步挖掘，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這些基因在新生兒肝細(xì)胞和腎小管細(xì)胞中特異表達(dá)。這些結(jié)果為理解新生兒代謝物濃度的影響因素提供了參考。

血糖水平是衡量孕期母嬰健康的重要指標(biāo)，然而，孕前血糖正常的女性，孕后也有可能出現(xiàn)妊娠糖尿病。妊娠糖尿病是否與孕婦本身的遺傳因素相關(guān)呢？

科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)25個(gè)與血糖相關(guān)的基因，除驗(yàn)證了與妊娠糖尿病已知關(guān)聯(lián)基因外，還首次在亞洲人群中發(fā)現(xiàn)孕期空腹血糖與雌激素受體基因ESR1的關(guān)聯(lián)，ESR1基因曾被報(bào)道與高血壓相關(guān)。他們通過遺傳相關(guān)性和孟德爾隨機(jī)化分析，亦進(jìn)一步揭示了妊娠期血糖水平與激素調(diào)節(jié)及高血壓之間的復(fù)雜關(guān)系。

此外，科研團(tuán)隊(duì)還根據(jù)此次研究成果，開發(fā)出新型妊娠糖尿病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)算法，為孕期血糖管理提供了全新思路。

在《細(xì)胞基因組學(xué)》同期配發(fā)的作者訪談中，專輯論文的12位主要作者就母嬰健康遺傳學(xué)研究的未來(lái)進(jìn)行展望，并表示，這些發(fā)現(xiàn)有望促進(jìn)妊娠期疾病早期篩查和個(gè)性化健康管理的進(jìn)展，助力我國(guó)母嬰健康水平的提升。