薈萃分析加拿大頭發顏色的基因信息

　　在一項針對加拿大人的新基因研究中，研究人員已經確定了許多影響金發、紅色和棕色頭發的候選因果變異。

　　人的頭發顏色和其他色素沉著特征是人類基因組中的數百個區域的基因共同控制。在Communications Biology上的一項新分析中，由密西沙加多倫多大學的研究人員領導的一個團隊使用與加拿大有伙伴關系的Tomorrow'Health和CanPath的數據集，從12000多名個體的數據中，對頭發顏色的全基因組關聯研究進行了薈萃分析（meta-analyses）。通過精細定位和其他分析，他們發現了候選的因果變異，包括幾個與表達和甲基化數量性狀基因座相關的變異，這些變異突出了可能的色素沉著機制。一項全轉錄組關聯研究進一步強調了兩種基因EDRB和CDK10與頭發顏色的關聯。

　　“我們的主要成果包括通過對基因組不同區域的重要基因座進行精細定位，識別出多個候選的因果變異，還有以前沒有報道過的頭發顏色的假定因果變異，”文章第一作者密西沙加大學教授Esteban Parra在論文中寫道。

　　作為CanPath項目的一部分，近13000名歐洲血統的人對五個基因分型陣列中的一個，進行了基因分型。并對自他們自然發色黑色、深棕色、淺棕色、金色或紅色進行了記錄。研究人員隨后對金發與棕色或黑色；棕色與黑色頭發顏色；紅色與棕色或黑色頭發顏色中五個基因分型陣列中每一個的進行了全基因組關聯分析（GWAS）。然后將它們捆綁到三個頭發顏色薈萃分析中。

　　通過這一方式，他們確定了許多與已知影響色素沉著變異的基因重疊或接近的重要基因座。例如，影響金發最重要的基因座是15號染色體上的OCA2/HERC2，盡管其他與SLC45A2、IRF4、MC1R和其他基因重疊的基因座也很重要。與影響金發的基因連鎖不平衡的HERC2也與棕色頭發顯著相關，其他基因座與SLC45A2和IRF4重疊。研究人員指出，HERC2中的一個SNP也與眼睛顏色有關。對于紅頭發，唯一重要的基因座在MC1R中。

　　在調查了在這些位點上驅動關聯的獨立SNP的數量后，研究人員在放大候選因果SNP對它們進行精細映射。他們報告說，這突出了已知的功能性色素沉著SNP，例如IRF4中用于金色和棕色頭發的rs12203592。其他候選因果SNP包括HERC2/OCA2區域中的rs12913832和MC1R中用于金發的rs1805005。

　　一些 GWAS 信號與 eQTL或meQTL共定位。例如，五個GWAS位點與meQTL共定位，這些meQTL與MC1R、OCA2、IRF4、SLC45A2和SLC24A4附近的CpG甲基化相關。同時，GWAS信號也與SLC45A2和OCA2的eQTL共定位。研究人員指出，SLC24A5、SLC45A2和 SLC24A4是參與離子轉運的跨膜蛋白，其中的SNP與歐洲血統個體的淺色皮膚色素沉著有關。

　　此外，使用培養的黑素細胞進行的全轉錄組關聯研究發現，OCA2和SCLA24A4的表達降低與金發相關，EDNRB的表達增加也是如此。同時，位于MC1R附近的CDK10表達降低與紅頭發有關。

　　基因集分析進一步指出，大多數候選因果SNP位于涉及色素沉著過程或影響色素沉著相關過程的其他信號傳導或合成途徑的基因中。

　　研究人員寫道：“我們的結果提供了關于調節人類色素沉著生物學的一般機制的見解。”

　　他們補充說，他們對進一步研究HERC2/OCA2基因區域特別感興趣，因為它似乎包含許多獨立的候選變體。