诸如精神分裂症、燥郁症、阿兹海默症、帕金森综合征等脑部疾病严重影响了病患及其家人的正常社会生活。如果我们能够阐明不同脑部疾病之间的遗传影响和模式的overlap,就可能找到其发病根源,进而为定制化的治疗方案提供依据。
挑战精神疾病发病根源
毫无疑问,想找出这些病症之间的生物学联系是十分困难的。首先人脑是个很复杂的器官,我们很难对其进行精细扫描,活体解剖也不符合伦理。同时很多精神疾病会并发,当不同疾病之间相互影响的时候,我们很难去分析它们的根源。
2018年,该领域最大规模的研究项目成果刊发在《Science》上,该项目由大名鼎鼎的Broad研究所牵头,全世界范围内有超过600个研究机构共同参与。
百万样品的遗传学分析!
为了规避上述难题,遗传学分析成为了科学家研究的必经之路。由于单个遗传突变对精神疾病的贡献很微小,为此必须要拥有十分庞大的数据去将可靠的信息从背景噪音中分离出来。
研究者为了检测25种精神和神经疾病的遗传模式,对265,218例病患和 784,643例conrols 进行了全基因组关联分析(GWAS)。同时在1,191,588个体中检测了脑部疾病和17类身体和认知指标(比如体脂率、身高、出生时头围、抽烟情况、受教育年限等)的关联性。
精神疾病之间的overlap并不相同
这次前所未有的数据共享,数百位研究者的集体协作,大大加深了人类对脑部的理解。
最终的结果拓展了人们对不同精神疾病之间overlap的认知,尤其是多动障碍(ADHD)、躁郁症、重度抑郁症和精神分裂症之间的关系。数据同样揭示了神经性厌食和强迫症(OCD),以及强迫症和图雷特综合症之间的overlap。
另一方面,大部分的神经性疾病(如帕金森病和多发性硬化症等)相互之间,以及和其他精神疾病之间区别较大。当然也有特例,比如偏头痛在遗传上就和多动症,重度抑郁症,图雷特综合症就有联系。
颠覆精神疾病诊断体系?
研究者表示,精神疾病之间的高度关联性表明现有的临床诊断体系并没有精准的反应潜在的生物学原因!
做个假设,一个单一的,控制注意力的通路,可以同时造成多动症中的注意力不集中现象和精神分裂症中的执行力减弱现象。对这些病症之间联系的深入挖掘可以定义新的临床病症,进而为病患提供新的治疗选择。
其他打破传统认知的结果
将认知指标一并进行分析之后,研究者惊奇的发现,下面两类分别被世俗定义为正面和负面的遗传因素竟然有显著的关联性:
1. 和部分精神疾病(厌食症,自闭症,躁郁症)相关的遗传因素;
2. 另一些与儿童期出色认知能力(包括更长的受教育年限、更优秀的学习成就等)相关的遗传因素。
另一方面,那些神经性疾病,尤其是阿兹海默症和脑中风,同认知指标呈现负相关。这个结果无疑是令人难以解释的。
这不是结束而是开始
该项目集合了众多研究者的智慧,调查了百万级别的样品数据,也得出了几个颠覆性的结果,然而这仅仅是解开了脑科学巨大谜团的面纱,海量的数据还有待更进一步的深入挖掘!
所有的样品数据都公开在了网络上并提供下载,有兴趣的同学当然也可以自己下载去试着分析,说不定也能找出一些有趣的结论!
最后参考文献奉上:
Verneri Anttila et al. Analysis of shared heritability in common disorders of the brain. Science, 2018; 360 (6395): eaap8757 DOI: 10.1126/science.aap8757
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