«Средний уровень кислорода в крови человека во время сна является наследственным, и его относительно легко измерить», – сказала автор исследования Сьюзан Редлайн, М.D., старший врач отделения нарушений сна и циркадных расстройств в Бригаме и женской больнице и профессор Гарвардской медицинской школы. "Изучение генетической основы этого признака может помочь объяснить, почему некоторые люди более восприимчивы к нарушению дыхания во сне и связанным с ним заболеваниям."
Когда мы спим, уровень кислорода в крови падает из-за перерывов в дыхании. Нарушения со стороны легких и сна, как правило, еще больше снижают эти уровни, что очень опасно. Но диапазон этих уровней во время сна сильно различается у разных людей и, как подозревают исследователи, в значительной степени зависит от генетики.
Несмотря на ключевую роль, которую уровни кислорода в крови играют в результатах для здоровья, влияние генетики на их изменчивость остается малоизученным. Текущие результаты способствуют лучшему пониманию, особенно потому, что исследователи изучили ночные измерения уровня кислорода. Они обеспечивают большую изменчивость, чем дневные уровни, из-за стрессов, связанных с нарушением дыхания во время сна.
Исследователи проанализировали данные о последовательности всего генома из программы NHLBI Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed).
Чтобы подкрепить данные, они включили результаты семейного анализа сцепления, метод картирования генов, несущих наследственные признаки, в их местоположение в геноме. В методе используются данные из семей, в которых несколько членов страдают определенным заболеванием.
«Это исследование подчеркивает преимущество использования семейных данных для поиска редких вариантов, которое часто упускается из виду в исследованиях ассоциаций на уровне всего генома», – сказал Джеймс Кили, доктор философии.D., директор отделения болезней легких в NHLBI. «Исследование показало, что, если руководствоваться данными о семейных связях, анализ последовательности всего генома может выявить редкие варианты, которые сигнализируют о рисках заболевания, даже с небольшой выборкой.
В этом случае первоначальное открытие было сделано с использованием менее 500 образцов."
Недавно идентифицированные 57 вариантов гена DLC1 были четко связаны с колебаниями уровня кислорода во время сна. Фактически, они объяснили почти 1% вариабельности уровня кислорода у американцев европейского происхождения, что является относительно высоким показателем для сложных генетических фенотипов или признаков, на которые влияют мириады вариантов.
Примечательно, что 51 из 57 генетических вариантов «влияет и регулирует клетки фибробластов легких человека, тип клеток, продуцирующих рубцовую ткань в легких», – сказал автор исследования Сяофэн Чжу, доктор философии.D., профессор Медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв.
Это важно, сказал он, потому что «Менделирующий рандомизационный анализ, статистический подход для проверки причинно-следственной связи между воздействием и результатом, показывает потенциальную причинно-следственную связь между тем, как ген DLC1 модифицирует клетки фибробластов, и изменениями уровня кислорода во время сна."
Эта взаимосвязь, добавил Кили, предполагает, что общий молекулярный путь или общий механизм может влиять на восприимчивость человека к недостатку кислорода, вызванному нарушением дыхания во сне и другими заболеваниями легких, такими как эмфизема.