《Science:多种精神疾病之间存在相同的基因变异》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-06-29
  • 美国布罗德研究员斯坦利中心群体遗传学主任Ben Neale说,“这项研究正开始重新塑造我们对大脑疾病的看法。如果我们能够揭示不同疾病之间重叠的遗传影响和模式,那么我们可能能够更好地了解这些疾病的根本原因,并有可能确定适合定制治疗的具体机制。”

    探究这些生物关联是充满挑战性的。大脑是一种棘手的难以直接研究、难以详细扫描或伦理上难以进行活组织检查的器官。因为多种脑部疾病常常同时发生,所以很难破解一种脑部疾病何时可能影响另一种脑部疾病的产生。

    为了研究这些脑部疾病之间的生物学重叠,这些研究人员必须依赖于遗传学手段。就当前的这项研究而言,他们将他们的数据汇集在一起来检查25种精神疾病和神经疾病的遗传模式。由于每种遗传变异仅对发生某种疾病的风险贡献很小的百分比,因此开展这种分析就需要大量样本以便从噪音中分离出可靠的信号。

    这些研究人员对265218名患者和784643名对照者进行了全基因组关联研究(GWAS)来测量这些疾病的遗传重叠程度。他们还从1191588个人中检查了脑部疾病与17种身体或认知指标(如受教育年数)之间的关系。这种数据集最终包括他们能够确定出的研究常见脑部疾病的具有足够样本量的所有GWAS联盟。

    Neale实验室博士后研究员Verneri Anttila说,“这是来自全世界数百名研究人员在分享数据上作出的前所未有的努力,这会增强我们对大脑的理解。”

    最终结果表明在不同类型的精神疾病---尤其是注意缺陷多动性障碍(ADHD)、躁郁症、重度抑郁症和精神分裂症---之间存在广泛的遗传重叠。这些数据还显示神经性厌食症和强迫症(OCD)之间以及OCD和图雷特综合症(Tourette syndrome)之间存在强烈的遗传重叠。相反,诸如帕金森病和多发性硬化症等神经疾病似乎彼此之间以及与除偏头痛之外的精神疾病之间存在着明显的不同,其中偏头痛与ADHD、重度抑郁症和图雷特综合症存在着遗传关联性。

    根据这些研究人员的说法,精神疾病之间的高度遗传相关性提示着当前的临床类别并不能准确反映潜在的生物学特性。Neale说,“当患者被确诊时,传统的疾病分类可能并不符合现实,毕竟大脑中的机制可能导致症状重叠。”

    作为一个假设的例子,一种调节注意力集中的机制可能会导致ADHD中的注意力不集中行为和精神分裂症中的执行功能下降。对这些遗传关联的进一步探究可能有助于确定新的临床表型,并为患者的治疗开发和选择提供信息。

    此外,在认知指标中,这些研究人员吃惊地注意到让一些人易患上某些精神疾病---即厌食症、自闭症、躁郁症和OCD---的遗传因素与较高的儿童认知指标(包括更多的教育年限和大学成就)相关的因素存在着显著的相关性。然而,神经疾病(特别是阿尔茨海默症和中风)与这些相同的认知指标负相关。

    Anttila 说,“我们对一些通常与老年人有关的神经疾病的遗传因素与影响早期认知指标的遗传因素呈负相关感到吃惊。此外,也令人吃惊的是,与许多精神疾病有关的遗传因素与教育程度正相关。我们需要开展更多的研究和更大的样本量来了解这些关联性。”

    这些研究人员已在线提供了他们的GWAS数据。为了发现可能与这些疾病相关的机制和信号通路,他们计划研究更多的特征和遗传变异以便进一步探究这些模式。

  • 原文来源:http://science.sciencemag.org/content/360/6395/eaap8757
相关报告
  • 《新的地图将数千个遗传变异与疾病基因联系起来》

    • 来源专题:人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2021-04-17
    • 全基因组关联研究(GWAS)已经确定了数千种与多种疾病相关的遗传变异。但是这些研究往往不能确定基因变异会带来什么特定的特征或疾病。 曾在麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所(Broad Institute of MIT)做博士后研究员、现为斯坦福大学(Stanford University)助理教授的杰西·恩格里茨(Jesse enggreitz)说:“挑战在于,这些变体中的许多都难以解释。”当基因变异出现在基因组中不为蛋白质编码的区域时,比如被称为增强子的区域,它们就更难解释。这些非编码元件调节基因的活性,而这些基因往往位于离增强子很远的地方,而且它们在不同类型的细胞中作用不同。 为了解决这个问题,在Broad工作的时候,enggreitz和Broad的合作者一起开发了一个模型,预测在特定细胞类型中增强子调节的基因。现在,由enggreitz和Broad创始董事Eric Lander(正在休假)领导的一项合作研究已经在131种细胞类型和组织中利用该模型创建了增强子与其目标基因的连接图。利用这些地图,该团队将GWAS研究中的5000多个信号与包括癌症和心脏病在内的72种性状和疾病的近2250个基因联系起来。 “我们现在有能力全面观察许多类型的细胞,并且第一次对这些非编码增强子和变异体的作用做出合理准确的预测,”enggreitz说。 研究小组还表明,他们的模型,称为接触活性(ABC)模型,准确地预测了哪些增强子包含炎症性肠病(IBD)的风险变体。该研究揭示了IBD可能的生物学机制,并为进一步研究其他疾病的调控因素奠定了基础。 提高模型 研究人员的ABC模型根据两个相对简单的因素预测哪个增强子调节哪个基因:增强子与其目标基因启动子接触的频率,以及增强子的活性水平。在他们的研究中,该团队将他们的模型应用于131个代表不同细胞类型、组织和细胞系的样本,创建了100多个地图,预测每个样本中的增强子及其潜在基因靶标。 科学家们很快意识到,这些地图可以帮助他们识别与某些性状或疾病有关的基因变异。他们发现,之前在GWASs中发现的IBD变体经常与预测的增强子重叠。此外,IBD风险变异发生在与IBD相关的细胞类型,如肠道免疫细胞。 接下来,该团队将他们的模型应用于72种疾病和性状,并将5036个GWAS信号与2249个基因联系起来。在这些基因中,577似乎在多种性状或疾病中发挥作用,通过在不同类型的细胞中作用的增强子变异。研究结果表明,ABC模型可以帮助研究人员识别增强子内可能与疾病相关的变异,并选择研究疾病机制时关注的细胞类型。 “我们的模型对我们缩小选择范围非常有用,”约瑟夫·纳赛尔(Joseph Nasser)说。他曾是布罗德大学的科学家,现在是加州理工学院(California Institute of Technology)的研究生,也是该研究的第5位合著者之一。“如果我们感兴趣的一种变体与一种预计可以调节基因的增强子重叠,但这种增强子只在少数细胞类型中存在,这对试图弄清楚这种变体如何介导疾病风险有很大帮助。” 对炎症性肠病 为了验证他们的模型,研究人员观察了一种特定的增强剂,模型预测这种增强剂与一种名为PPIF的基因有关。该基因为亲环蛋白D编码,这是一种参与细胞产生能量线粒体活动的蛋白质。研究小组在他们预测的增强子中发现了一种与IBD相关的变异,这表明增强子在IBD中可能很重要。通过在实验室中调节一种免疫细胞中的这种增强剂,研究小组发现这种增强剂调节了细胞的线粒体功能。研究结果有效地将研究小组的一项预测与细胞内的实际活动联系起来。 这项研究在研究炎症性肠病方面向前迈进了一步,在美国,炎症性肠病影响着大约300万成年人。更广泛地说,它还帮助研究人员锁定对特定疾病或特征可能很重要的庞大人类基因组的部分。“这将真正加速理解不同功能的过程,因为我们现在可以锁定我们应该研究的确切细胞类型和基因组合,”恩格尔茨说。“这项研究汇集了来自世界各地具有不同专长的人。这是一次与许多人的惊人合作。” 其他四位共同第一作者是布罗德大学的Drew Bergman,现在Bristol Myers Squibb的Charles Fulco,柏林自由大学的Philine Guckelberger和斯坦福大学的Benjamin Doughty。 科学家们利用从一个人身上收集的数据生成了100多张增强基因地图。他们希望继续完善他们的模型,更多的这样的地图将从不同的人和数百种细胞类型生成,纳赛尔说。“这项研究更多的是打开这个问题的书,而不是关上它。” 部分支持这项研究提供了广泛的研究所,美国国立卫生研究院,哈佛大学的社会学者,戈登和贝蒂·摩尔和基础研究专项斯坦福大学的西尔·帕卡德儿童医院,斯坦利Zhengxu,应他的基础,精神病学研究中心。
  • 《长期COVID和精神疾病:新指南》

    • 来源专题:新发突发传染病
    • 编译者:张玢
    • 发布时间:2023-11-11
    • 专家说,长期COVID会加重现有的精神疾病或导致新发精神症状,但精神疾病不会导致长期COVID。 美国物理医学与康复学会(AAPM&R)的期刊《物理医学与康复》(Physical Medicine and Rehabilitation)在线发表了关于评估和治疗 SARS-CoV-2 感染后急性后遗症(PASC)(也称长COVID)患者精神健康症状的共识指导声明。 该声明由一个包括来自物理医学、神经病学、神经精神病学、神经心理学、康复心理学和初级保健的专家组成的工作组制定。这是 AAPM&R 发布的第八份关于长 COVID 的指导声明。 "圣路易斯巴恩斯犹太医院(Barnes Jewish Hospital)的物理治疗师艾比-程(Abby Cheng)医学博士是新指南的合著者之一,她在一次新闻发布会上说:"我们的许多患者都曾有过这样的经历,他们的长COVID症状被社区中的亲人或医疗服务提供者所忽视,他们被告知自己的症状是自己的幻觉或精神疾病所致,但事实并非如此。 "根据指导声明,焦虑和抑郁是长COVID的第二和第三大常见症状。 有证据表明,身体的炎症反应--特别是循环细胞因子--可能会导致心理健康症状恶化,或带来新的焦虑或抑郁症状,Cheng 说。她说,细胞因子还可能影响血清素等大脑化学物质的水平。 研究人员还在探索病毒在体内的持续存在、体内和大脑中的微型血凝块以及肠道微生物群的变化是否会影响长期COVID患者的心理健康。 cheng说,一些精神健康症状--如疲劳、脑雾、睡眠障碍和心动过速--可以模仿长COVID症状。 她说,对于患有或不患有焦虑症、抑郁症、创伤后应激障碍或其他精神疾病的长COVID患者,治疗方法是一样的,包括治疗并存的疾病、支持疗法和认知行为疗法以及药物干预。 "Cheng说:"集体治疗可能对长期COVID人群有特殊作用,因为除了验证他们的经历外,集体治疗还能真正提供社会联系和对额外资源的认识。 该指南建议,初级保健医生--如果在他们的舒适范围内,并且他们受过培训--可以成为管理精神健康症状的第一线。 但如果患者的症状影响了他们的功能和与社区互动的能力,指南则敦促初级保健临床医生将患者转介给专科医生。 "Cheng说:"这为他们在自己的诊疗范围内执业敞开了大门,但同时也就如何、为什么以及谁应该被转诊到下一级医疗机构提供了指导。 共同作者、德克萨斯州圣安东尼奥UT健康中心康复医学主席莫妮卡-维杜斯科-古铁雷斯(Monica Verduzco-Gutierrez)医学博士说,虽然现在接受长期COVID治疗的人越来越少,但 "这仍然是一个有影响力的数字"。 据美国疾病控制和预防中心最近估计,约有 7% 的美国成年人(1800 万人)和 1.3% 的儿童经历过长时间 COVID。 古铁雷斯说,这是一个不断变化的数字,因为一些第二次或第三次或第四次感染 SARS-CoV-2 的患者会经历以前长 COVID 阵痛的加重,或者首次出现长 COVID。 "AAPM&R主席、物理医学专家史蒂文-弗拉纳根(Steven Flanagan)医学博士说:"我们仍在定期接诊新的长COVID患者。 "这是一个不会消失的问题。纽约大学格罗斯曼医学院康复医学系主任 Flanagan 说:"这个问题确实不会消失,它仍然真实存在。