來(lái)源: 我是科學(xué)家iScientist
一項(xiàng)2022年3月7日的報(bào)道顯示，來(lái)自美國(guó)馬里蘭州巴爾的摩市（Baltimore， Md。）內(nèi)開展了一項(xiàng)有史以來(lái)最大規(guī)模的人腦樣本綜合研究。來(lái)自利伯腦發(fā)育研究所（the Lieber Institute for Brain Development）的科學(xué)家與約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Johns Hopkins School of Medicine）和彭博公共衛(wèi)生學(xué)院（and Bloomberg School of Public Health）的研究人員通力合作，在數(shù)百名患有雙向情感障礙癥（也稱為躁郁癥，bipolar disorder，簡(jiǎn)稱BD）的患者大腦中精確識(shí)別出了兩個(gè)特定區(qū)域內(nèi)具有的顯著基因表達(dá)異常。
這項(xiàng)近期發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neurosicence）的新發(fā)現(xiàn)表明研究人員首次能夠?qū)⒒蜓芯款I(lǐng)域內(nèi)的規(guī)則和方法應(yīng)用于數(shù)百名患有躁郁癥的患者的大腦樣本中。躁郁癥是一種慢性精神衰弱綜合癥，幾乎無(wú)法治愈。研究結(jié)果表明，躁郁癥可能源于腦細(xì)胞的化學(xué)和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，而這些變化影響了神經(jīng)細(xì)胞彼此之間的交流。
“這是首例對(duì)躁郁癥死亡患者展開深入大腦分子生物學(xué)的研究——研究對(duì)象是真正的基因，而不是尿液、血液或皮膚樣本?！痹撜撐牡暮现?、利伯研究所的托馬斯 · 海德（Thomas Hyde）博士說(shuō)：“如果我們能夠找出躁郁癥背后的致病機(jī)制，如果我們能夠找出大腦中的問(wèn)題所在，我們就能針對(duì)這一長(zhǎng)期存在的疑難疾病開發(fā)新的靶向治療方法。”
躁郁癥是一種嚴(yán)重的精神疾病，患者表現(xiàn)出極端的情緒波動(dòng)，也就是狂躁與抑郁情緒交替發(fā)作?；颊甙l(fā)病時(shí)通常為二三十歲，該病癥將伴隨其一生。躁郁癥影響了大約2.8%的美國(guó)成年人口，約有700萬(wàn)人。罹患這種疾病的人通常意味著需要付出慘痛的代價(jià)：患者和普通人相比自殺率更高，生活質(zhì)量更差，生產(chǎn)力也更低。
躁郁癥是一種嚴(yán)重的精神疾病 | 圖蟲創(chuàng)意
一些調(diào)查估算表明，美國(guó)每年花在躁郁癥疾病治療上的費(fèi)用為2191億美元，即每人每年88443美元。治療通常包括心理治療和藥物治療，有時(shí)還包括電休克治療。雖然藥物可以用來(lái)治療躁郁癥，但是許多患者發(fā)現(xiàn)它們也有令人討厭的副作用。況且對(duì)于一些患者來(lái)說(shuō)，藥物治療根本不起作用。為了開發(fā)出更有效治療這種疾病的方法，有必要了解其背后的生物學(xué)原理。
大腦是一個(gè)復(fù)雜的器官，有許多不同的解剖和功能區(qū)和不同的基因表達(dá)模式?？茖W(xué)家們將研究范圍縮小到邊緣系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域。這兩個(gè)區(qū)域分別是杏仁核（amygdala）和亞屬前扣帶皮層（the subgenual anterior cingulate cortex， sACC），二者在調(diào)節(jié)行為、情緒和記憶方面起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)有證據(jù)表明這是情緒調(diào)節(jié)和躁郁癥的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。
在利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)開展躁郁癥研究過(guò)程中，研究人員對(duì)來(lái)自295個(gè)捐贈(zèng)者的511個(gè)大腦樣本進(jìn)行了信使 RNA （messenger RNA，信使 RNA 是基因開啟和表達(dá)的指針）水平測(cè)量。這是有史以來(lái)最大的一組患者vs正常人對(duì)照組大腦樣本庫(kù)。
大量樣本組織使研究人員能夠觀察到相比于以往研究中更顯著的基因表達(dá)異常。事實(shí)上，他們觀察到 sACC 比杏仁核中異常表達(dá)的基因高出幾乎8倍，這表明 sACC 可能在情緒調(diào)節(jié)和躁郁癥方面起著至關(guān)重要的作用。
研究人員比較了正常人和患有躁郁癥的個(gè)體之間的基因，發(fā)現(xiàn)了兩組基因異常： 一組包含與突觸有關(guān)的基因，另一組則與免疫和炎癥功能有關(guān)。突觸是神經(jīng)細(xì)胞之間相互溝通的部位，而免疫和炎癥基因也參與了大腦突觸的功能。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)表明躁郁癥是由突觸的化學(xué)和結(jié)構(gòu)改變引起的，這種改變損害了腦細(xì)胞之間的交流，并表現(xiàn)為在抑郁和躁狂之間發(fā)生強(qiáng)烈的情緒波動(dòng)。
躁郁癥表現(xiàn)為在抑郁和躁狂之間發(fā)生強(qiáng)烈的情緒波動(dòng) | giphy
這篇論文的作者強(qiáng)調(diào)了通過(guò)開展基礎(chǔ)研究來(lái)推動(dòng)醫(yī)學(xué)發(fā)展從而解決躁郁癥這種疑難病癥的重要性。
“這是一張路線圖，而不是一張藏寶圖?！?醫(yī)學(xué)博士丹尼爾· 溫伯格（Daniel r。 Weinberger）說(shuō)道，他是利伯研究所的首席執(zhí)行官兼主任，也是這項(xiàng)研究的合著者?！霸谖覀兺诰蛐掳l(fā)現(xiàn)和開發(fā)新療法的過(guò)程中，我們對(duì)向哪里尋找有了更好的理解?！?/p>
海德博士補(bǔ)充說(shuō)：“現(xiàn)在終于有了一項(xiàng)能夠利用現(xiàn)代技術(shù)和當(dāng)代對(duì)遺傳學(xué)的理解來(lái)揭示大腦運(yùn)作情況的研究。我們知道，躁郁癥往往在家族中流行，并且有強(qiáng)有力的證據(jù)表明，存在遺傳性的基因異常，這會(huì)使個(gè)體面臨患上躁郁癥的風(fēng)險(xiǎn)。與鐮刀型紅血球疾病之類的疾病不同，躁郁癥不是由單一的基因異常引起的。相反，大多數(shù)患者都遺傳了包含多個(gè)基因在內(nèi)的變異?！?/p>
海德博士指出，國(guó)立衛(wèi)生研究院（the National Institutes of Health）精神病學(xué)遺傳學(xué)聯(lián)盟（Psychiatric Genetics Consortium）進(jìn)行的一項(xiàng)主要臨床研究，涉及數(shù)以萬(wàn)計(jì)的躁郁癥和正常對(duì)照組個(gè)體，已經(jīng)確定了31種增加患病風(fēng)險(xiǎn)的基因組變異。目前利伯研究所的研究繼續(xù)在數(shù)百個(gè)大腦的基因水平上取得進(jìn)展。
海德博士說(shuō)： “通過(guò)觀察躁郁癥患者大腦中的信使 RNA，我們能夠識(shí)別出幾個(gè)基因，它們產(chǎn)生的信使 RNA 數(shù)量發(fā)生了變化。通過(guò)識(shí)別這些個(gè)體基因，我們可以開始定義導(dǎo)致情緒極不穩(wěn)定的分子變化。在未來(lái)，這些發(fā)現(xiàn)有希望針對(duì)患有化學(xué)成份躁郁癥的個(gè)體的大腦中的異常細(xì)胞開展新的治療?！?/p>
溫伯格博士說(shuō)：“雙向情感障礙，也被稱為躁郁癥，是一種具有高度破壞性以及會(huì)自相矛盾的疾病。它可以讓人們變得亢奮強(qiáng)干，這樣他們就可以領(lǐng)導(dǎo)國(guó)家和公司，但躁郁癥也可能把患者推入功能失調(diào)和抑郁癥的絞肉機(jī)?；加性暧舭Y的病人可能每晚只睡兩個(gè)小時(shí)，以充沛的精力拯救世界，然后變得極具自我毀滅性。有的甚至?xí)谝恢軆?nèi)花光了家里的財(cái)富，隨著情況急劇惡化，他們失去了所有的朋友。躁郁癥還與其他精神疾病如精神分裂癥有著共同的基因聯(lián)系，并且與過(guò)度使用藥物和酒精有關(guān)?！?/p>
溫伯格博士補(bǔ)充說(shuō)：“因?yàn)樯鐣?huì)重視他們?cè)谠昕駮r(shí)期的創(chuàng)造生產(chǎn)力，躁郁癥通常不被視為可怕的疾病。但這可能是一種悲劇?！?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]https：//www.eurekalert.org/news-releases/945450
[2] https：//www.nature.com/articles/s41593-022-01024-6