11 ژوئن 2025- اخیراً، تیمی به سرپرستی پزشک ارشد "چوان ژانگ" و دانشیار "فِنگ لیو" در بیمارستان عمومی دانشگاه علوم پزشکی تیانجین، به صورت نظام مند ارتباطات ژنتیکی میان دیابت نوع ۲و ساختارهای زیرقشری مغز را بررسی کردند. این مطالعه با استفاده از آمارهای خلاصه شده از ارتباطات ژنومی گسترده‌ه در مقیاس وسیع و روش های پیشرفته ی ژنتیک آماری انجام شد. یافته های این پژوهش در مجله‌ی Research، با عنوان «تحلیل پلیوتروپی ژنتیکی گسترده، ارتباطات ژنتیکی مشترک میان دیابت نوع ۲و حجم ساختارهای زیرقشری مغز را آشکار ساخت» منتشر گردید.
پیشینه تحقیق
دیابت نوع 2(T2DM) ، یک اختلال متابولیک بسیار شایع در سراسر جهان است. فراتر از اختلال در تنظیم قند خون، اثرات قابل توجهی بر سیستم عصبی مرکزی دارد. شواهد اپیدمیولوژیک و تصویربرداری عصبی نشان می دهد که افراد مبتلا به دیابت نوع 2 در معرض خطر قابل توجهی برای ابتلا به زوال شناختی و زوال عقل هستند که ارتباط نزدیکی با تغییرات دژنراتیو در ساختار مغز - به ویژه در مناطق زیرقشری مانند هیپوکامپ، آمیگدال، هسته دمی و تالاموس - دارد. این مناطق نقش هایی حیاتی در حافظه، تنظیم عاطفی و کنترل حرکتی دارند و مطالعات نشان داده اند که در افراد مبتلا به دیابت نوع 2، کاهش حجم قابل توجه و ناهنجاری های ساختاری در این مناطق روی می دهد.
مطالعات تصویربرداری عصبی فعلی، ناهنجاری های ساختاری مغز مرتبط با دیابت نوع 2 را به طور سیستماتیک مشخص کرده اند. با این حال، مکانیسم های ژنتیکی اساسی که باعث این تغییرات می شوند، هنوز مشخص نیست. دیابت نوع 2، یک اختلال چندژنی بارز است که مطالعات ارتباط ژنومی گسترده (GWAS) در مقیاس بزرگ، صدها جایگاه ژنتیکی مرتبط با آن را شناسایی کرده اند. به همین ترتیب، حجم و مورفولوژی ساختارهای زیرقشری مغز به شدت تحت تأثیر عوامل ژنتیکی قرار دارند. شواهد نوظهور، همپوشانی ژنتیکی بالقوه بین دیابت نوع 2 و ساختار مغز را نشان می دهد. برای مثال، ژن TCF7L2 و ژن Hp 1-1که با خطر ابتلا به دیابت نوع 2 مرتبط هستند، به ترتیب با حجم آمیگدال و با حجم هیپوکامپ مرتبط دانسته شده اند. علاوه بر این، نمرات خطر پلی ژنیک برای هموگلوبین گلیکوزیله (HbA1c) ارتباط هایی را با حجم ماده خاکستری نشان داده اند و خطر ژنتیکی چندین صفت مورفولوژیکی هیپوکامپ با دیابت نوع 2 مرتبط دانسته شده است. در حالی که این یافته ها بینش های اولیه ای را ارائه می دهند، هنوز تحقیقات جامعی در مورد معماری ژنتیکی مشترک بین دیابت نوع 2 و ناهنجاری های ساختاری مغز وجود ندارد. تحقیقات بیشتری برای روشن کردن مسیرهای مولکولی و مکانیسم های بیولوژیکی زمینه ای مورد نیاز است.
پیشرفت تحقیق
نویسندگان به طور سیستماتیک همپوشانی پلی ژنیک و معماری ژنتیکی مشترک بین دیابت نوع 2 و حجم ساختارهای زیرقشری مغز، از جمله تالاموس دو طرفه، هسته دمی، پوتامن، پالیدوم، هیپوکامپ، آمیگدال و آکومبنس را ارزیابی کردند. تجزیه و تحلیلMiXeR[1] نشان داد که دیابت نوع 2 بسیار چند ژنی[2] است و قابلیت کشف[3] پایینی دارد و درجات مختلفی از همپوشانی ژنتیکی در سطح ژنوم را با نواحی زیرقشری مغز به اشتراک می گذارد، با ضرایب دایس[4] از 22.4٪ تا 49.6٪.
با استفاده از رویکرد نرخ کشف نادرست شرطی[5]، این مطالعه 229 جایگاه مرتبط با دیابت نوع 2 (شامل 5 جایگاه جدید) و 220 جایگاه مرتبط با ساختارهای زیرقشری مغز (شامل 16 جایگاه جدید) را شناسایی کرد. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل نرخ کشف نادرست پیوستگی، 129 جایگاه مشترک را که به طور مشترک با دیابت نوع 2 و حجم های زیرقشری مرتبط بودند، نشان داد. در میان آنها،rs429358 روی کروموزوم 19(واقع در ژن APOE) قوی ترین ارتباط را با حجم اکومبنس دو طرفه و دیابت نوع 2 نشان داد و امتیاز بیماری زایی عملکردی بالایی را نشان داد.
در توضیح عملکردی[6]، بیشترSNP های مشترک در نواحی اینترونی یا بین ژنی قرار داشتند. در مجموع ۷۶۹ژن کد کننده پروتئین ازSNP های کاندید نقشه برداری شدند که بیان بالایی را در بافت های پانکراس، کبد و قلب نشان می دهند و در فرآیندهای بیولوژیکی مختلفی از جمله متابولیسم انرژی، نوروژنز و توسعه سیستم عصبی نقش دارند. تجزیه و تحلیل مسیر رشد نشان داد که ژن های مشترک بین دیابت نوع ۲و چندین ناحیه زیرقشری مغز در دوران جنینی به شدت بیان شده و پس از تولد به تدریج کاهش یافته اند که نشان دهنده نقش بالقوه آنها در توسعه ی اولیه مغز است.
تجزیه و تحلیل بیشتر ارتباط در سطح رونوشت (TWAS)، ارتباط دوگانه چندین ژن کلیدی(به عنوان مثال، TUFM،JAZF1) را با دیابت نوع ۲و حجم مناطق خاص مغز تأیید کرد.
دیدگاه های آینده
این مطالعه به طور سیستماتیک همپوشانی ژنتیکی بین دیابت نوع ۲و ساختارهای زیرقشری مغز را آشکار کرد و جایگاه های ژنتیکی مشترک، ژن های مشترک و مسیرهای بیولوژیکی بالقوه درگیر در آنها را روشن نمود. این کار بین رشته ای نه تنها درک ما از چگونگی تأثیر دیابت نوع ۲بر سلامت مغز را عمیق تر می کند، بلکه تغییر در تحقیقات بیماری های متابولیک را از تمرکز سنتی بر متابولیسم محیطی به سیستم عصبی مرکزی ارتقا می دهد. این یافته ها شواهد ژنتیکی مهمی را برای پیش بینی خطر، شناسایی نشانگرهای زیستی و استراتژی های مداخله زودهنگام با هدف قرار دادن تغییرات ساختاری مغز مرتبط با دیابت نوع 2 ارائه و مسیرهای جدیدی را برای ترجمه بالینی و پیشگیری دقیق در تعامل میان مغز و متابولیسم باز می کنند.
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20250711/Genetic-links-between-type-2-diabetes-and-subcortical-brain-structure-revealed.aspx
[1]تحلیل : MiXeRیک روش آماری پیشرفته است که برای بررسی ویژگی های ژنتیکی بیماری ها مانند تعداد ژن‌های مؤثر و میزان کشف پذیری آن ها استفاده می شود.این ابزار کمک می کند بفهمیم بیماری های پیچیده مثل دیابت نوع ۲چگونه با ژن ها و ساختار مغز ارتباط دارند.
[2]چند ژنی بودن: یعنی بیماری به جای وابستگی به یک ژن، تحت تأثیر تعداد زیادی ژن کوچک است.هر ژن نقش کوچکی دارد، اما مجموع آن ها می تواند باعث بروز بیماری شود.
[3]قابلیت کشف پایین(Low Discoverability): یعنی تشخیص و شناسایی ژن های مؤثر در بیماری دشوار است.با اینکه ژن های زیادی نقش دارند، یافتن دقیق شان در مطالعات ژنتیکی آسان نیست.
[4]ضریب دایس: عددی بین ۰تا ۱است که میزان شباهت ژنتیکی بین دو مجموعه را نشان می دهد. هرچه این عدد بیشتر باشد، ژن های مشترک میان دو مجموعه برای مثال دیابت نوع ۲و ساختار مغز بیشتر است.
[5]روش نرخ کشف نادرست شرطی (cFDR)تکنیکی آماری برای افزایش دقت شناسایی ارتباطات ژنتیکی است که احتمال خطای آماری را کاهش می‌دهد.این روش با استفاده از اطلاعات یک ویژگی (مثل ساختار مغز)، کشف ژن های مرتبط با ویژگی دیگر (مانند دیابت نوع ۲) را بهینه می کند.
[6]توضیح عملکردی(Functional Annotation) فرآیندی است که طی آن به ژن ها یا پروتئین ها اطلاعات زیستی مانند نقش، مسیرهای سلولی و عملکرد مولکولی اختصاص داده می شود.این روش با مقایسه توالی ها با پایگاه های داده، به درک بهتر عملکرد ژن ها و ارتباط آن ها با بیماری ها یا ویژگی های زیستی کمک می کند.