近期《细胞与分子医学杂志》(Journal of Cellular and Molecular Medicine )发表了一篇我院关于妊娠期糖尿病发病的表观遗传（指基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，而基因表达的可遗传的变化）学机制研究论文（Zhu W, Shen Y, Liu J, Fei X, Zhang Z, Li M et al. Epigenetic alternations of microRNAs and DNA methylation contribute to gestational diabetes mellitus. J Cell Mol Med. 2020, 24(23):13899-13912. doi:10.1111/jcmm.15984）。
       妊娠期糖尿病是临床上常见的，由多种因素所致的糖代谢异常妊娠并发症，不仅易导致不良妊娠结局，还会增加孕妇和新生儿远期发生糖尿病及其他代谢综合征的风险。研究证实，妊娠期糖尿病与遗传有关，其中表观遗传因素如DNA甲基化（DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现）、非编码RNA（不编码蛋白质的RNA，包括miRNA等）调控等在此类疾病发生发展中起着重要作用，但其具体基因、调控网络及途径等尚不清楚。
       近年来，随着基因测序技术的迅速发展，生物医学领域正在快速产生海量数据，但是我们通过生物信息学研究方法可以高效地整合、分析、解读这些数据。在该论文中，研究人员利用这种研究方法构建了妊娠期糖尿病患者DNA甲基化谱、mRNA（编码蛋白质的RNA）表达谱和miRNA谱，分别对这三个组学进行表达差异或甲基化差异基因筛选和基因功能富集分析（鉴定分析差异基因所涉及的基因功能、代谢路径）。结果表明，相较于正常孕妇，妊娠期糖尿病妇女存在众多受miRNA和DNA甲基化调控的异常表达基因，主要富集于轴突引导、嘌呤代谢、黏附和蛋白酶体等多个细胞功能及代谢通路。研究人员将三组学整合分析，得到115个受miRNA和DNA甲基化共同调控的差异表达基因，经蛋白互作网络（蛋白与蛋白之间相互作用网络）分析发现ATG7、DICER1、IGF1R和RANBP2等4个基因是与疾病相关的关键基因，且这4个基因的启动子区（能结合RNA聚合酶的区域）均存在能与多个转录因子结合的CpG岛（富含CpG二核苷酸的区域）。此外，对这些差异表达基因进行药物预测发现了具有潜在治疗妊娠期糖尿病的4种小分子化合物。
       该研究系统分析了表观遗传与妊娠期糖尿病之间的联系，为临床诊断提供了新思路。
       此项目由上海市自然科学基金资助。