来自英国和瑞士的研究人员正在梳理数百人的血液样本中基因表达、代谢物和其他基因组特征之间的相互联系，以便更好地理解衰老和与年龄相关的疾病背后的动态相互作用。
“多重组学数据在识别疾病状态下的功能机制，并将遗传变异与其对生理的下游影响联系起来方面也有巨大的用处。”伦敦国王学院的Kerrin Small解释道，她是双胞胎研究和遗传流行病学系基因组学的领导者，在周四的美国人类遗传学学会年会上分享了这一发现。
作为多组学多组织人类表达资源(MultiMuTHER)项目的一部分，研究人员分别使用RNA测序和代谢组学来跟踪来自335名TwinsUK女性参与者的血样中的血液基因表达和代谢物谱。斯莫尔说，参与者来自同卵双胞胎和异卵双胞胎，第一次抽样访问时，他们的年龄从30岁到85岁不等。他指出，研究开始时，大多数人都是50多岁或60多岁。
9年来，t他团队从每个参与者身上收集了3个或更多的样本，生成了16292个基因的RNA-seq谱，并在全血中与匹配的血清样本中近1200个代谢物的代谢谱一起分析。
从这些纵向样本中，研究人员发现表达基因的集合在每个个体中趋于稳定。虽然在参与研究的人群中，基因表达水平有时会随着年龄的增长而上升或下降，但在一小部分个体中，特定基因的表达有时会与这一趋势相反，随着时间的推移，它们要么向相反的方向变化，要么保持稳定。
斯莫尔解释说:“我们希望利用数据集中的其他变量来确定这些个体轨迹是否受环境、临床或基因驱动。”他指出，到目前为止所做的分析已经考虑了潜在的混杂因素，如参与者在研究开始时的年龄、季节性和血液样本的细胞类型组成。
随着时间的推移，研究小组对参与者的转录本剪接和代谢物图谱进行了类似的分析，并继续挖掘出超过105,600个基因表达-代谢物关联，其中涉及超过80%的基因和95%的所分析的代谢物。
斯莫尔指出:“随着时间的推移，显示出纵向变化的基因比那些表现出稳定表达的基因具有更多的基因-代谢物关联，而显示出纵向变化的代谢物在相关基因数量上没有表现出差异。”
在这些关联的后续研究中，研究小组进一步研究了影响基因表达的最富关联的代谢物或环境代谢物的性质，以及基因-代谢物关联随时间推移的稳定性和相关基因型。
随着这类分析的不断进展，研究人员还计划在临床表型数据的基础上进一步分析，试图梳理出他们正在发现的稳定和可变的关联的潜在后果。
Small和她的合著者在一份报告摘要中总结说:“我们进行了一项最大的多组学纵向研究，同时测量了全血中的基因表达和代谢物水平，确定了超过10万个基因代谢物之间的联系。”他们认为，这项研究“对基因表达和代谢物之间的相互作用提供了新的见解，并可能为预测年龄相关疾病的时间进展提供全系统的方法。”