遺傳學(xué)提示為什么有些人有精神疾病

一個新發(fā)現(xiàn)的精神分裂癥和雙相情感障礙的表觀遺傳學(xué)熱點可能為科學(xué)家基于生物標志物設(shè)計更有效的治療方法和篩選策略提供新的途徑。

世界上有超過1億人患有精神分裂癥或雙相情感障礙，其特征是幻覺、妄想和不規(guī)則的思維過程。它們都與神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的過量產(chǎn)生有關(guān)，而多巴胺是獎賞尋求行為、情緒反應(yīng)、學(xué)習(xí)和鍛煉等功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。

雖然有效的藥物確實存在，但它們通常具有挑戰(zhàn)性的副作用，例如冷漠、體重增加和被稱為運動障礙的不受控制的運動，這些通常與帕金森病有關(guān)。目前，還沒有有效的生物標志物來篩查和跟蹤任何疾病的進展。

“自20世紀70年代以來，我們就知道抗精神病藥物的有效性與阻斷多巴胺信號傳導(dǎo)的能力直接相關(guān)。然而，在大腦中誘發(fā)過量多巴胺并導(dǎo)致精神病癥狀的確切機制仍不清楚，”范安德爾研究所(VARI)助理教授、該研究通訊作者維維安拉布里博士說。5月3日出現(xiàn)在《自然通訊》上?！拔覀儸F(xiàn)在有了一個生物學(xué)解釋，可以幫助患有這些疾病的人真正改變?！?

Labrie和她的合作者發(fā)現(xiàn)了一組表觀遺傳標記，可以加速多巴胺的產(chǎn)生，破壞大腦的突觸。這些信息中心迅速傳播——消除了負責(zé)健康功能的神經(jīng)信息。結(jié)果，大腦的組織和化學(xué)平衡發(fā)生了災(zāi)難性的變化，加重了精神病的癥狀。

拉布里說：“我們看到的只是一兩次電擊——大腦中充滿了過量的多巴胺，它正在失去這些關(guān)鍵的神經(jīng)連接?！跋裨S多其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病一樣，精神分裂癥和雙相情感障礙通常有早期或前驅(qū)期，在明顯癥狀出現(xiàn)前幾年開始。我們希望我們的研究結(jié)果可能會帶來新的生物標志物篩查風(fēng)險，以便能夠進行早期干預(yù)?！?

該團隊全面而廣泛地研究了精神分裂癥或雙相情感障礙患者腦細胞的脫氧核糖核酸，并將其與健康對照組進行了比較。他們的分析揭示了一組表觀遺傳標記，這些標記在一個名為IGF2的基因的增強子中開啟和關(guān)閉基因，該基因是突觸發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。增強子是脫氧核糖核酸的一部分，有助于激活基因，并可能成為大腦和其他組織疾病發(fā)展的主要參與者。

這種增強子還可以控制附近一種叫做酪氨酸羥化酶的基因的活性，這種基因產(chǎn)生一種可以控制多巴胺的酶。當(dāng)表觀遺傳學(xué)啟動增強子時，多巴胺的產(chǎn)生失去平衡，導(dǎo)致大腦中化學(xué)物質(zhì)過多。

總之，這個部位的分子變化可以解釋為什么多巴胺誘發(fā)的精神病往往伴隨著大腦突觸的破壞，這是一種促進癥狀的破壞性雙重打擊。

該研究控制了遺傳因素、性別、種族、治療史和吸煙等生活方式因素的影響，結(jié)果在該病的實驗?zāi)Ｐ椭械玫津炞C。

“我們使用先進的計算策略來理解腦細胞中的事件，這是精神疾病的基礎(chǔ)，”多倫多大學(xué)博士后研究員、該研究的第一作者Shriaddhapai博士說?！捌渌P(guān)于疾病模型的研究加強了我們的發(fā)現(xiàn)。這一綜合方法為我們的研究成果提供了重要依據(jù)，我們相信這些研究成果將推動IGF2基因增強子的進一步開拓性研究?！?

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