PNAS新研究指出，基因和空气污染会增加健康人患抑郁症的风险

抑郁症的遗传易感性，加上暴露于高颗粒物空气污染，大大增加了健康人患抑郁症的风险，根据今天发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项首次同类研究，该研究由位于约翰·霍普金斯大学医学院和中国北京大学的利伯大脑发育研究所(LIBD)的神经科学家们进行。这项研究涉及一个全球合作伙伴，它综合了有关空气污染、神经成像、大脑基因表达的科学数据，以及从40多个国家的一个国际遗传联盟收集的其他数据。

　　

抑郁症的遗传易感，再加上暴露于高颗粒物空气污染，大大增加了健康人患抑郁症的风险，根据今天发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项首次同类研究，该研究由位于约翰·霍普金斯大学医学院和中国北京大学的利伯大脑发育研究所(LIBD)的神经科学家们进行。这项研究涉及一个全球合作伙伴，它综合了有关空气污染、神经成像、大脑基因表达的科学数据，以及从40多个国家的一个国际遗传联盟收集的其他数据。

“这项研究的底线是，空气污染不仅会影响气候变化，它还会影响你的大脑工作方式，”利伯研究所首席执行官兼主任、该研究的合著者丹尼尔·r·温伯格(Daniel R. Weinberger)医学博士说。“对抑郁的影响可能只是大脑健康问题的冰山一角。当今医学的主要挑战是更深入地了解基因和环境是如何相互作用的。这项研究清楚地揭示了这是如何发生的。”

“这项研究的关键信息是，空气污染通过改变有利于抑郁的基因表达，影响了重要的大脑认知和情绪回路，这一点以前从未被证明过。”利伯研究所研究员谭浩博士说，他领导了与北京大学合作的这项研究。“在高污染地区，更多的人会变得抑郁，因为他们的基因和环境污染夸大了各自的影响。”

研究人员说，所有人都有患上抑郁症的倾向，但某些人的基因中写着更高的风险。这种倾向并不意味着一个人会患上抑郁症，但它会使一个人的患病风险高于平均水平。这项研究表明，拥有这些关键基因、生活在空气中颗粒物含量高的环境中的健康人群更有可能患上抑郁症。

“我们的研究结果首次表明，空气污染与大脑如何处理情绪和认知信息以及抑郁风险之间存在直接的神经联系，”利伯研究所博士后研究员、该研究的第一作者李智博士说。“最有趣的是，这两个因素之间的联系会对人们患抑郁症的风险产生乘数效应。”也就是说，风险基因和糟糕的空气加在一起，比单独的任何一个因素都更容易增加患抑郁症的风险。”

参与基因风险和空气污染影响的大脑回路控制着一系列重要的推理、解决问题和情感功能，这表明空气污染可能会对大脑产生广泛的影响。

这项研究招募了352名生活在北京的健康成年人，北京的日常污染水平有充分的记录。参与者首先进行基因分型，研究人员据此计算出每个人的多基因抑郁症风险评分——一个人仅因基因患上抑郁症的数学可能性。然后，研究人员收集了每个参与者在过去六个月相对于空气污染的详细信息。

接下来，参与者进行一系列简单的认知测试，同时进行功能磁共振成像(fMRI)，以显示在认知过程中大脑的哪些部分被激活。在做测试的同时，参与者也受到了社会压力(对他们的表现意想不到的负面反馈)，这影响了测试中广泛的大脑回路网络的运作。研究人员随后发现，由于抑郁症基因和空气污染的相对程度的组合，这种大脑网络不成比例地退化了。

为了直接研究抑郁症基因在人类大脑中是如何运作的，研究人员检查了来自死后人类脑组织基因图谱的数据。然后，他们将死后的大脑网络映射到活体的相同网络，以测试这些基因是否支持空气污染的影响。

利用这个复杂的模型，研究小组发现，那些有高抑郁遗传风险和高颗粒物暴露的人，他们的大脑功能是由抑郁症基因如何一起工作的更紧密的整合预测的。研究人员还发现，驱动这些关联的基因子集也与炎症有关，这一发现可能为缓解空气污染对大脑功能和抑郁症的影响提供了新的药理学见解。

谭恩美说，这一新的认识对世界各地的政策制定者具有启示意义。空气污染对大脑的作用已不再是臆测。

“有了这些知识，世界各地的领导人和公共卫生官员有充足的证据表明，进一步控制空气污染将改善认知功能，降低抑郁症发病率——特别是在空气污染最严重的人口密集城市地区，来自社会经济和种族不平等的压力更大，”谭说。“考虑到神经精神疾病的长期代价，我们迫切需要科学和政策策略来更好地识别和保护脆弱的个体，使其免受空气污染对大脑的有害影响。”