嗅觉味觉减退是新型冠状肺炎COVID-19的主要症状之一,但背后的生物学机制还不清楚。在对23andMe的研究参与者进行在线调查以了解其COVID-19经历和症状之后,研究人员开展了一项全基因组关联研究,发现UGT2A1和UGT2A2基因附近的位点与嗅觉味觉丧失有关。
这篇题为“The UGT2A1/UGT2A2 locus is associated with COVID-19-related loss of smell or taste”的论文发表在《Nature Genetics》杂志上。研究人员称这两个基因在嗅上皮中表达并参与气味代谢。
论文通讯作者、23andMe人类遗传学部门副总裁Adam Auton表示:“据我们所知,这是首次发现这种症状的遗传关联,并有望帮助我们了解病毒如何与我们的身体相互作用。不过,这只是第一步,还需要后续研究来了解潜在的机制。”
研究队列包括近7万名在某个时间点检出SARS-CoV-2阳性的人,其中68%的人表示他们经历了嗅觉或味觉丧失,而32%的人则没有。女性参与者更有可能丧失嗅觉或味觉,而这种症状在年轻人和欧洲人中也更常见。
在开展多血统荟萃分析后,研究人员对五个有代表性的血统群体进行了单独的关联研究。他们确定4号染色体上的一个基因座与11%的嗅觉味觉丧失风险增加相关,并指出尽管风险等位基因的影响在各个群体中一致,但大多数的关联支持来自欧洲队列。
随后,研究人员利用23andMe数据库中的1,300种表型对索引SNp开展表型关联研究。他们发现另外四种表型也与这个基因座有关,其中两种与嗅觉或味觉有关,分别是冰淇淋口味偏好和吸烟状况。
这个150 kb的索引SNp内有四个基因,分别是UGT2A1、UGT2A2、UGT2B4和SULT1B1。UGT2A1和UGT2A2不仅是与索引SNp最接近的基因,而且在生物学上也是最合理的。两者都属于尿苷二磷酸糖基转移酶家族,这种酶在嗅上皮中表达,并参与代谢与嗅觉受体结合的气味。
研究人员认为,这些结果表明,UGT2A1或UGT2A2可能在COVID-19患者嗅觉或味觉丧失的过程中发挥作用,但具体机制仍不清楚。
Auton补充说,多个因素都会影响嗅觉或味觉的丧失,包括患者在感染前有多敏感以及感染的严重程度。“在这项研究中,我们首次证明个体的基因也可能发挥作用,”他说。
不过,研究人员指出,这项研究也存在局限性,因为它依赖自我报告,无法区分嗅觉或味觉。此外,进一步的分析偏向欧洲血统的个体。
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Shelton, J.F., Shastri, A.J., Fletez-Brant, K. et al. The UGT2A1/UGT2A2 locus is associated with COVID-19-related loss of smell or taste. Nat Genet (2022). https://doi.org/10.1038/s41588-021-00986-w