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精神分裂症高危基因位点被确定 有望为高危人群提供新思路

2019-01-17 13:32:00 据文汇报1月17日报道,青春期大脑发育异常埋下了成年后罹患精神分裂症的“种子”。复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰课题组今天凌晨发表最新研究成果,寻找到了导致青春期大脑发育异常的基因位点,有望为高危患者在临床症状出现之前进行超前干预提供新思路。

上图是精神分裂症的一个风险基因位点与全脑灰质体积关联性的3维空间分布;红色越深表示统计显著性越高,其次是黄色、绿色,统计显著性最低是蓝色。右图是最显著的脑区(壳核)灰质体积与全基因组变异位点关联性的曼哈顿图。结果按照染色体序号排列。

大脑截面图,蓝色表示和风险位点的相关性不显著,红色表示显著

而此前,课题组关于抑郁症的大脑发病机制已在临床上验证了治疗效果。

过去,关于精神分裂症的神经发育障碍假说认为,大脑在青春期及成年早期进行神经突触修剪等过程中,遗传和环境共同造成了神经系统缺陷暴露,导致成年后精神症状致病风险增高。但是,这一假说迟迟未能得到证明,也未找到关键位点。

此次研究的一万例影像遗传学数据全部来自英国、美国、荷兰等六个国家的20余家研究机构。这是我国科学家首次利用多国数据,通过全脑全基因组范围搜索找到这一精神分裂症的风险位点。简言之,具有导致青春期大脑壳核体积发育不正常的基因位点者,也更有可能在成年后环境激发下罹患精神分裂症。

精神疾病防治是当今世界各国面临的共同难题,我国精神疾病发病率已经超过心脑血管疾病和恶性肿瘤。同时,在全球范围内,精神疾病在青少年中的发病率持续上升。但是,针对精神疾病发病机制的研究进展缓慢。此前,有研究积累了全世界范围内2万多例脑影像和基因数据,也未找到任何与大脑结构关联的精神疾病风险基因位点。

“研究难点在于大脑在不同年龄受不同遗传信息影响,此前的研究未严格控制这一混杂因素,导致重要的遗传信号被埋没。”研究团队主要成员、复旦大学类脑智能科学与技术研究院副研究员罗强介绍。课题组围绕这一研究关键点,经过三年集中攻关,选取14岁健康青少年脑结构影像数据,同时突破了传统的解剖学脑区划分限制,在全脑全基因组范围内开展无偏的探索性研究,首次找到了青少年大脑结构与基因位点之间最为显著的关联关系。

针对该结果,团队进一步开展孟德尔随机化分析,发现了这一基因—大脑—精神分裂症的新通路。

由于课题组运用的全脑体素—全基因组关联分析方法使相关计算量激增至此前的4万倍,对计算能力提出了很大挑战。针对这一难题,团队通过算法改进,将计算效率提高了上万倍,在不到100小时内完成了1600万次关联分析。

美国时间1月16日,该课题组相关论文《与精神分裂症风险关联的非同义突变位点与大脑壳核体积相关:一项全脑体素—全基因组关联分析》在《美国医学会杂志·精神病学卷》发表。

(记者 姜澎)

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来源:文汇报 | 责任编辑:唐艳飞
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