衛生部最新調查結果表明,現在我國精神疾病患者約1600萬人,已超越心血管疾病躍居我國疾病患者首位,雖然醫學和科研工作者嘗試多種方法以更深入的了解精神疾病的發病原因和發病機制。但此類疾病的復雜性為相關科研提出了很多挑戰。例如,不同類型的精神疾病遺傳度不同,精神分裂癥和雙相障礙的遺傳度相對較高,抑郁癥的遺傳度則相對較低。而對更多的精神疾病、遺傳背景和環境均有可能造成顯著的影響。因此對精神疾病的發病機制需要綜合不同組學,如基因組、表觀基因組和轉錄組等展開系統研究。今天,小編就給大家分享不同組學在精神疾病研究方面的代表性文獻,一起來關注精神疾病的多組學研究進展。
基因組研究:
不同精神疾病之間存在相似的遺傳性
| 文章標題:Analysis of shared heritability in common disorders of the brain
| 發表雜志:Science
| 發表時間:2018
| 影響因子:41.058
| 研究疾病:共納入25種常見腦部疾病,包括精神疾病(psychiatric disorder)和神經疾病(neurological disorder)
| 研究樣本:涵蓋了265,218名疾病患者和784,643名對照。

圖1 Brainstorm項目研究的腦部疾病表型
主要結論: ① 精神疾病之間存在高度相關的遺傳變異風險,特別是多動癥(ADHD)、雙極癥(bipolar disorder)、抑郁癥(major depressive disorder)、精神分裂癥(schizophrenia)等。提示不同的精神疾病可能在分子水平上具有重要的相似性,而當前的臨床分類并不能準確的反映這一潛在遺傳特征。對這些遺傳關聯的進一步探究可能有助于更準確的臨床診斷,并為患者的治療方案選擇提供信息 ② 神經疾病,例如癲癇、偏頭痛、阿茨海默癥和帕金森病等,不同疾病之間的差異更明顯,與精神疾病之間的差別也很大。但是,偏頭痛與三種精神疾病:妥瑞氏綜合征、重度抑郁癥和多動癥存在顯著的相關性。 ③ 一般而言,精神疾病和神經疾病與認知和人格指標有強關聯。例如,神經質的人格特質與幾乎所有精神疾病和偏頭痛顯著相關。 ④ 生命早期認知指標(例如教育年限和大學成就)與精神疾病有關的遺傳因素顯著正相關,例如,厭食癥、自閉癥、躁郁癥和OCD等。然而,這些指標與通常與在生命晚期,即老年階段有關的神經疾病(特別是阿爾茨海默癥和中風)則呈現出負相關。針對這種關聯,還需要納入更大的樣本量,開展更全面的研究。 圖2 腦部疾病和數量性狀表型的遺傳風險相關性 表觀基因組研究: DNA甲基化發現抑郁癥潛在的分子標記物 | 文章標題:DNA Methylation Signatures of Depressive Symptoms in Middle-aged and Elderly Persons:Meta-analysis of Multiethnic Epigenome-wide Studies | 發表雜志:JAMA psychiatry | 發表時間:2018 | 影響因子:16.6 | 研究疾病:抑郁癥 | 研究樣本:發現階段7948例,驗證階段3308例,共11256例受試者的全血樣本。 | 研究方法:全表觀基因組關聯分析(EWAS) 圖3 EWAS研究發現和驗證階段的隊列說明 主要結論: ① 發現階段:對7948名平均年齡為65.4歲的參與者,取全血樣本進行DNA甲基化檢測。結果發現一個具有顯著差異的甲基化位點cg04987734;同時,該位點還與19個甲基化位點存在關聯性。 ② 驗證階段:選取3308名平均年齡在60.3歲的受試者的全血樣本,并將數據與發現階段數據合并進行Meta分析,最終發現3個甲基化位點與抑郁癥具有關聯性,分別是:cg04987734(CDC42BPB基因)、cg12325605(ARHGEF3基因)及位于基因間區的cg14023999。這些位點未來有望成為抑郁癥的生物標志物,還可以深入研究其可能的病理機制及在臨床治療中的潛在作用。 圖4 顯著相關甲基化位點cg12325605結果模式圖 轉錄組研究: lncRNA和可變剪接等在自閉癥中的改變 | 文章標題:Genome-wide changes in lncRNA, splicing, and regional gene expression patterns in autism | 發表雜志:Nature | 發表時間:2016 | 影響因子:41.577 | 研究疾病:自閉癥(ASD) | 研究樣本:48名ASD患者,49名對照的腦組織樣本(包括額葉皮層,顳葉皮層和小腦),共計251份組織樣本。 圖5 用于差異表達和可變剪接分析的ASD皮層和小腦樣本情況說明 主要結論: ① ASD相關的lncRNA表達異常,活性依賴的神經元特異性外顯子可變剪接減少,額葉和顳葉基因表達差異出現衰減。 ② 神經元命運決定相關轉錄因子SOX5參與了不同腦區基因表達差異的調控。 ③ 染色體15q11.2-13.1重復綜合癥(dup15q),一種遺傳定義的ASD亞型,其核心轉錄組特征與特發性ASD一致。 ④ 共表達網絡分析發現ASD患者在前二十年中,小膠質細胞和突觸功能方面呈現年齡相關的變化,說明ASD的遺傳風險可能影響部分腦區皮層基因表達的變化。 綜上,對于精神疾病這一類受遺傳和環境因素的綜合影響,可能具有多致病因素的異質性疾病,單一的組學研究不利于我們更好的了解精神疾病的發病原因。因此,需從各組學層面入手進行研究,更深入和全面的了解精神疾病的發病機制。 博奧晶典 全面的多組學檢測平臺 博奧晶典作為一家致力于打造技術平臺完善的科研服務機構,檢測平臺覆蓋高通量測序、高通量芯片、質譜、驗證等,并擁有國內少數可以滿足多層次檢測需求的專業化實驗室,可為廣大科研工作者提供DNA、RNA、蛋白、代謝、微生物等全面的組學檢測和分析服務。 博奧晶典科研服務擁有高素質且經驗豐富的專業技術團隊,一直以客戶為中心,以堅持科技**、服務完善、注重細節、質量穩定為基本點,提供創新、完善的多組學整體解決方案。





