精神分裂症是一类常见的重症精神疾患,也是目前发病率最高的重症精神疾患。全球精神分裂症终生患病率高达1%,给社会与家庭带来沉重的负担。精神分裂症由遗传和环境因素共同影响而发病,其中遗传因素占据主要作用(遗传力高达81%)。现有研究报道了许多与精神分裂症遗传易感性相关的基因和多态位点,但目前我们仍然未能够有效全面地揭示精神分裂症的遗传基础与机制。

  大脑是人类最耗能的器官之一,其能量消耗约占人体总能耗的20%-25%,因此对能量代谢异常较为敏感。作为细胞的能量工厂,线粒体功能障碍与精神分裂症的关系受到广泛关注。另一方面,大脑内承担免疫功能的神经胶质细胞等的免疫调控紊乱,往往会导致神经元功能障碍,这也是精神分裂症发病的免疫学假说的一个解释之一。

  干扰素调节因子3(IRF3)属病毒免疫相关基因,参与激活多种干扰素诱导基因,且与已报道的多个精神分裂症易感基因功能相关。IRF3是否影响精神分裂症遗传易感未知,针对该基因的研究有望为免疫基因参与精神类疾病的发生提供更多的例证。在约翰-霍普金斯大学李明与中国科学院昆明动物研究所研究员姚永刚的指导下,姚永刚课题组李晓与张文与国内外多位同行合作,利用已经报道的表达数量性状基因座(eQTL)数据以及多个独立人群的数据,对IRF3基因的常见单核苷酸多态性位点(SNP)与精神分裂症遗传易感性的关系以及这些变异位点对基因表达的影响开展研究。通过对精神类疾病基因组协会(Psychiatric Genomic Consortium, PGC)数据进行筛选分析,发现7个SNP位点与精神分裂症相关,其中2个eQTL位点(rs11880923和rs7259683)与精神分裂症的相关性最强。利用表达数据分析证实,这两个eQTL位点与IRF3的表达相关。进一步在来自不同人群的样本中针对这些SNP位点开展基因分型和荟萃分析,发现rs11880923与精神分裂症显著相关(P=0.00023)。该研究利用现有大规模的遗传关联数据和表达数据,深入挖掘疾病易感基因,充分显示了IRF3基因与精神分裂症遗传易感相关,支持免疫系统基因在精神分裂症发生中发挥重要作用。

  在另一项研究中,姚永刚课题组与中南大学湘雅附二院陈晓岗研究组合作,选取来自湖南地区的918例精神分裂症和1042例健康汉族个体,开展了由核基因编码的线粒体呼吸链复合物I核心基因(NDUFS1、NDUFS2、NDUFS3、NDUFS7、NDUFS8、NDUFV1和NDUFV2)与精神分裂症的遗传易感关系分析,试图为揭示线粒体代谢与精神分裂症的发生关系提供更多的证据。他们发现复合物I的7个核心基因中46个标签SNP位点与精神分裂症无显著相关性。此外,对PGC数据库中欧洲人群的这些SNP位点进行分析,得到了与汉族人群中一致的结果,提示这7个基因的常见SNP位点不影响精神分裂症的遗传易感。针对研究的湖南地区精神分裂症病例群体中的早发型精神分裂症个体(发病年龄低于18岁)进行的分析显示,NDUFS1基因和NDUFS2基因分别捕获到2个和4个标签SNP与早发型精神分裂症相关。但由于这些病例样本较少,得到的阳性关联信号经不起统计方面的多重检验。该研究首次较为系统地研究了线粒体复合物I的核心基因与精神分裂症的遗传相关性,为研究人员进一步认识和理解精神分裂症的复杂遗传基础提供了新视野。

  上述研究工作近期分别发表在Journal of Psychiatric Research 和Scientific Reports 期刊。

  该研究工作得到了中国科学院战略性先导B类科技专项、国家自然科学基金、国家科技部和中国科学院“西部之光”基金的资助。

相关文章

研究发现提高鲜食玉米耐热性基因

近日,广东省科学院南繁种业研究所玉米种业室团队以甜玉米为研究对象,对甜玉米高温下的表型特征变化进行观察,发现了提高鲜食玉米耐热性基因。相关研究论文发表于InternationalJournalofMo......

研究解开水稻生殖隔离之谜

一般来说,水稻品种间亲缘关系越远,杂交优势越明显。据预测,如果籼稻和粳稻亚种间能育成超级杂交稻,可以比现有杂交水稻增产15%以上,因此,如何利用亚种间的超强优势一直受到育种家的关注。7月26日,中国工......

分子植物卓越创新中心揭示白僵菌合成β卡波林糖苷的进化与代谢机制

7月19日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王成树研究组完成的题为Abacterial-likePictet-Spenglerasedrivestheev......

治疗2型糖尿病药物甲福明有助抗老化

香港大学(港大)20日公布,港大医学院公共卫生学院的研究团队发现,治疗2型糖尿病的药物甲福明(二甲双胍)有助抗老化。港大医学院表示,甲福明是治疗2型糖尿病的一线药物,越来越多的证据显示甲福明除了可稳定......

多变异多基因协同贡献AD遗传易感风险

阿尔茨海默病(AD)是老年神经退行性疾病。阿尔茨海默病的发生发展受多种遗传因素的影响。目前,基于大规模病人-对照人群的遗传学研究,特别是全基因组关联分析(GWAS),已鉴定到近百个可靠的AD遗传风险相......

Cell:新研究有助于确定使我们成为人类的基因变化

大约700万年前,人类从我们最接近的动物亲戚黑猩猩那里分离出来,在进化树上形成了我们自己的分支。在此后的时间里---从进化的角度看是短暂的---我们的祖先进化出了使我们成为人类的性状,包括比黑猩猩大得......

心理所等发现首发精神分裂症患者前瞻功能存在缺损

日常生活中,人们常常在头脑中想象未来事件的发生并预先体验这些事件带来的情绪。这种能力称为前瞻功能。前瞻功能对于计划未来、寻求愉快体验等能力颇为重要。已有研究发现,慢性精神分裂症患者的前瞻功能存在缺损,......

基因告诉你画蛇“添足”不是没道理

成语画蛇添足,常用于形容做事多此一举,因为蛇并无脚。但爬行动物领域的研究学者认为,蛇的祖先是蜥蜴,在远古时期,蛇也是有脚的,只是在演化过程中失去了。近日,这一说法得到了进一步证实。经过长达五年的研究,......

科学家创制广谱抗病基因绿色稳产防控“水稻癌症”

华中农业大学牵头多家科研单位,通过基因编辑创制了一个新基因RBL12,可在稳产基础下,显著提高水稻稻瘟病抗性等级,对推动作物抗病育种、植物病害绿色防控具有重要意义。RBL1工作模型相关研究成果于14日......

《自然》发表中国人泛基因组参考图谱,26家单位联合研究

近日,复旦大学、西安交大、中国医学科学院等26家单位联合发布了中国人群泛基因组联盟(CPC)一期研究进展。6月14日,相关成果以《基于36个族群的中国人泛基因组参考图谱》为题发表于《自然》(Natur......