9月13日消息，据ScienceDaily报道，卡内基梅隆大学（CMU）计算机学院、匹兹堡大学医学院与华盛顿大学的研究人员在Science期刊发表研究，揭示了阿尔茨海默病一个此前未被充分认识的病理层面：患者特定类型脑细胞中基因组的三维组织结构发生改变，并伴随基因开关方式的异常。

DNA在细胞内并非简单的线性长链，而是折叠成复杂的三维结构，这种物理组织决定哪些基因可及并被激活，其改变会直接影响细胞功能。团队检测了阿尔茨海默病患者与非患者死后脑前额叶皮层（负责高级认知功能脑区）样本，将单细胞技术与脑组织空间映射及一个新开发的深度学习模型相结合，把基因组折叠变化与基因活性转变及脑组织结构变化联系起来，构建出单靠传统方法无法得到的精细图景。

主持研究的CMU Ray and Stephanie Lane计算生物学讲席教授Jian Ma表示："阿尔茨海默病不能一层一层孤立地理解。基因组的三维结构是连接DNA序列与基因活性的基础调控层，通过整合基因组折叠、细胞状态与组织背景信息，我们可以从罗列疾病相关变化走向理解它们如何组合、下一步该验证哪些机制。"

这项工作的意义在于跳出淀粉样蛋白与tau蛋白的主流框架：在淀粉样斑块和神经纤维缠结之外，表观遗传与基因组空间构象层面的病变可能是疾病进展的独立驱动力。对药物研发而言，基因组三维组织所揭示的调控元件与靶基因互作网络，为识别新的治疗靶点和患者分层生物标志物提供了此前未被系统性挖掘的方向，也展示了AI驱动的多组学整合方法在神经退行性疾病研究中的可复制范式。 （来源：ScienceDaily）