帕金森病的确切病因仍然未知，但是科学家在帕金森病病理学中已经确定了几种分子机制，其中包括神经炎症、线粒体功能障碍、蛋白质降解功能障碍和α-突触核蛋白（α-synuclein）病理学。该疾病的主要特征包括多巴胺能神经元的丢失以及路易小体和路易神经突起的出现。多巴胺能神经元的丢失以及随之而来的多巴胺水平的降低，是引起帕金森病典型运动症状的原因。目前尚无治疗帕金森病的方法，目前的治疗目标是通过多巴胺替代疗法和手术来缓解运动症状。

帕金森病的最大危险因素是衰老，但是一些环境因素，如毒素和杀虫剂，也会增加帕金森病的风险。就发病年龄，疾病进展和运动症状而言，与LRRK2相关的帕金森病在临床上最接近于散发性疾病。此外，GBA（葡萄糖基神经酰胺酶β）基因突变是迄今为止发现的帕金森病最重要危险因素。GBA突变导致患病风险增加的分子机制是当前大量研究工作的重点。

星形胶质细胞是神经胶质细胞，是人脑中最丰富的细胞类型。长期以来人们一直认为星形胶质细胞仅作为神经元的支持细胞，但如今人们知道星形胶质细胞的作用要广泛得多。迄今为止，只有少数研究使用了从帕金森病患者体内获得的iPSC衍生星形胶质细胞。

在这项研究中，科学家使用了来自两名患有LRRK2基因突变的帕金森病患者的iPSC衍生星形胶质细胞，其中一名患者还伴有GBA突变，以进一步表征帕金森病星形胶质细胞表型。

帕金森病患者的星形胶质细胞产生的α-突触核蛋白（α-synuclein）水平显著升高，这种蛋白在帕金森病患者的大脑中积累。由α-突触核蛋白积累引起的关键病理特征之一是钙稳态的破坏，并且该研究表明在帕金森病中，星形胶质细胞中钙水平升高。

由于炎症是帕金森病病理的重要因素，因此该团队研究了星形胶质细胞对炎症刺激的反应。研究发现，与对照组星形胶质细胞相比，帕金森病患者的星形胶质细胞对炎症刺激高度敏感，并对炎症激活也更为敏感。此外，帕金森病星形胶质细胞线粒体功能改变，线粒体DNA拷贝数减少，而且帕金森病星形胶质细胞的多胺和多胺前体水平增加，而溶血磷脂酰乙醇胺水平降低，这两种情况在关于帕金森病患者大脑的研究中均有报道。

研究结果表明LRRK2和GBA突变型星形胶质细胞可能会导致帕金森病的发展，并为了解星形胶质细胞在帕金森病发病机理中的作用提供了新的见解。

比较基因组学及分子进化中的统计分析方法研究背景

比较基因组学是从进化的角度分析不同物种的基因组数据，并分析基因功能、疾病和表型的遗传机制。随着高通量测序技术的发展和海量基因组数据的积累，越来越多的物种在种内水平上拥有多个样本种群基因组数据。如果能将多物种群体水平的遗传多态性与物种水平的进化结合起来，将有助于分析物种(尤其是近缘种)生产过程中的适应性进化和表型形成机制。如何运用统计学模型和方法有效地进行数据挖掘和比较基因组分析，成为制约进化基因组学发展的关键因素。

为此，特举办“比较基因组学及分子进化中的统计分析方法专题”在线直播课程。本次培训主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方为互动派（北京）教育科技有限公司。课程通过真实数据和案例分析来介绍目前统计方法、计算算法和软件的应用，以满足当前对规模越来越大的复杂基因组、比较基因组数据统计分析培训的巨大需求。为国内外基因组/表观基因组大数据分析、统计遗传学、计算系统生物学、复杂疾病遗传易感性研究和预防统计等领域的学者、生物信息科学工作者、研究生提供一个互相交流的平台，也为今后的项目交流和相互合作创造条件。具体通知如下：

☆ 本次专题课程采用在线直播的形式，提供无限次回放视频，发送全部案例资料，建立永不解散的课程群，长期互动答疑。采用“理论+实操”的讲授模式，以案例和科研论文为实例，走通整个模拟流程。

☆ 本课程主要讲授生物信息学基本操作环境、Linux系统入门、蛋白序列比对及相关软件使用、基因家族聚类分析、基因富集分析、正选择分析及相关软件使用、泛基因组构建及分析、共线性常用工具及分析、基因树及物种树构建及构建系统发育树软件使用等（具体请查看课表内容）。

课程大纲

比较基因组学及 分子进化中的统计分析方法专题
Linux系统入门训练	1.  生物信息学基本操作环境 1.1 常用基础工作环境 1.2 SSH远程登录方法 1.3 FTP软件的使用及文本编辑器使用 2.  linux基本操作 2.1 linux常用命令 2.2 vi/vim编辑器
蛋白序列比对	1. BLAST软件介绍 1.1 BLAST软件安装 1.2 选择BLAST工具 1.3 BLAST常用参数 2.  Mafft软件介绍 2.1 Mafft软件安装 2.2 主要参数介绍 2.3 序列比对原理 3.  不同多序列比对软件 案例操作： Ø  秀丽隐杆线虫trap-3蛋白在猪蛔虫蛋白组中的序列比对 Ø  多种线虫trap-3蛋白多序列比对
基因家族聚类分析	1.  基因家族鉴定的原理 2.  基因家族鉴定常用软件及其使用（以OrthoFinder使用教学为例） 案例操作： Ø  秀丽隐杆线虫、猪蛔虫、狗蛔虫1:1:1同源基因 Ø  秀丽隐杆线虫、猪蛔虫、狗蛔虫共有的基因家族韦恩图制作
基因富集分析	1.  基因富集分析基本原理 2.  基因注释数据库 3.  基因富集分析方法 3.1 方法分类 3.2 富集分析的冗余性问题 4.  GO富集分析 案例操作： Ø  秀丽隐杆线虫目标基因的GO在线富集分析及结果解析
正选择分析	1.   正选择模型 1.1 Goldman-Yang Model   1.2 MG   model 2.   Codeml软件使用 2.1 Branch / Site / Branch site model 2.2 control文件配置及参数说明 2.3 序列预处理 2.4 树文件选择标注 2.5 不同物种溶菌酶正选择计算 2.6 正选择结果矫正 3.   Hyphy软件使用 3.1 Hyphy安装 3.2 Hyphy计算溶菌酶正选择 3.3 Hyphy与Codeml结果的对比 Ø  案例操作：不同物种溶菌酶正选择分析
泛基因组分析	1.  泛基因组的概念与介绍 1.1 泛基因组分析内容 1.1.1 泛基因组特征分析 1.1.2 变异检测 1.1.3 新基因鉴定 1.1.4 演化分析 1.1.5 非编码区差异分析 1.1.6 调控网络构建 2.  泛基因组数据库 3.  泛基因组构建方法 3.1 Roary使用 3.1.1 Roray安装 3.1.2 具体参数介绍 3.1.3 泛基因组构建 3.1.4 下游分析及可视化 Ø  案例操作：针对S.typhi CT18构建泛基因组
共线性分析	1.  共线性的概念及介绍 2.  基因组共线性比对常用工具介绍（以MScanX   使用教学为例） 2.1 MCScanX的安装与配置 2.2 拟南芥单一物种共线性分析 2.3 拟南芥与葡萄共线性分析 2.4 下游分析及可视化
基因树及物种树构建	1.  分子演化的基本概念及原理 2.  系统发育树及构建系统发育树的方法 3.  构建系统发育树软件和注意事项 3.1 Iqtree 使用 3.1.1 参数说明 3.1.2 序列预处理 3.1.3 多线虫trap-3基因树构建 3.1.4 多线虫物种树构建 3.1.5 基因树与物种树比较 3.2 PhyML 使用 3.2.1 参数说明 3.2.2 多线虫trap-3基因树构建 Ø  案例操作：多种线虫的基因树和物种树构建
经典比较基因组学文献解读分享	1. Proceedings of the   National Academy of Sciences 114.5 (2017): 1081-1086. 2. Molecular Biology and   Evolution 39.11   (2022): msac230.

 

案例图示

 

 

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Tags： Nature子刊研究：暨新冠后遗症发现后，神经系统疾病之基因、胶质细胞研究迎来新突破！