新研究首次揭示了双相情感障碍患者大脑中的基因表达

双相情感障碍是一种慢性、经常使人衰弱、几乎总是无法治愈的行为综合症。研究结果表明，双相情感障碍可能源于大脑细胞的化学和结构变化，这些变化影响了它们之间的交流。

　　

双相情感障碍是一种严重的精神疾病，以极端的情绪波动为特征，躁狂与抑郁交替发作。它通常出现在二三十岁的人身上，并伴随他们一生。它影响着大约2.8%的美国成年人口，也就是大约700万人，其代价是可怕的，患者面临着比普通人口更高的自杀率、更低的生活质量和更低的生产力。据估计，在美国，双相情感障碍疾病每年的花费为2191亿美元，即每人每年88443美元。治疗通常包括心理治疗和药物治疗，有时还包括电休克治疗。虽然药物对治疗双相情感障碍是有用的，但许多患者发现药物有令人讨厌的副作用，而且对一些患者来说，药物根本不起作用。为了开发更有效的方法来治疗这种疾病，了解它背后的生物学原理是很重要的。

今天发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上的这一发现，代表着研究人员首次能够将遗传研究的学科和工具应用于数百名双相情感障碍(BD)患者的大脑样本。

“这是第一次深入研究双相情感障碍患者的大脑分子生物学——研究的是真正的基因，而不是尿液、血液或皮肤样本，”利伯研究所的托马斯·海德博士说，他也是这篇论文的合著者。“如果我们能弄清楚双相障碍背后的机制，如果我们能弄清楚大脑中出了什么问题，那么我们就能开始开发新的靶向治疗这种长期以来一直神秘的疾病。”

由于大脑是一个复杂的器官，有许多不同的解剖和功能区域，以及不同的基因表达模式，科学家们将研究范围缩小到边缘系统的两个关键区域，这两个区域在调节行为、情绪和记忆方面起着至关重要的作用。这些区域是杏仁核和亚属前扣带皮层(subgenual anterior cingulate cortex，sACC)，这有力地表明情绪调节和双相情感障碍的病理生理学的基础。

利用先进的实验室技术，研究人员测量了信使RNA的水平，这是一种基因被开启和表达的指数，在大脑样本中，这些样本来自迄今为止为双相情感障碍研究组装的最大的患者群体和正常对照者(来自295个个体捐赠者的511个大脑样本)。

大量的样本组织使研究人员能够观察到比以前研究中检测到的更显著的差异表达基因。事实上，他们在sACC中观察到的差异表达基因特征是杏仁核的8倍，这表明sACC可能扮演着特别重要的角色——无论是在一般的情绪调节中，还是在双相障碍中。

研究人员将控制大脑的基因与双相情感障碍患者的基因进行比较，发现了两个基因家族的异常:一个包含与突触相关的基因，另一个包含与免疫和炎症功能相关的基因。突触是神经细胞相互交流的地方，而免疫和炎症基因也参与了大脑突触的功能。综上所述，这些发现表明，双相情感障碍是由突触的化学和结构变化引起的，这些变化损害了脑细胞之间的沟通。这种错误的沟通表现为情绪在抑郁和躁狂之间的剧烈波动。

论文作者们强调，通过基础研究取得的这些进展，解决双相情感障碍的奥秘非常重要。

“这是一张路线图，而不是一张藏宝图，”丹尼尔·R·温伯格医学博士说，他是利伯研究所的首席执行官和主任，也是这项研究的合著者。“在我们挖掘新的发现和开发新的治疗方法的过程中，我们对从哪里入手有了更好的理解。”

“终于有一项研究利用现代技术和我们目前对遗传学的理解来揭示大脑是如何运作的，”海德博士补充说。“我们知道双相障碍倾向于家族遗传，有强有力的证据表明，遗传基因异常会使个体有患双相障碍的风险。与镰状细胞性贫血等疾病不同，双相情感障碍不是由单个基因异常引起的。相反，大多数患者都遗传了一组分布在许多基因上的变异。”

海德博士指出，由美国国立卫生研究院开展的一项大型临床研究，涉及数万名双相情感障碍患者和正常对照受试者，已经确定了31种增加患病风险的基因组变异。目前利伯研究所的研究继续在数百个大脑的基因水平上取得进展。

“通过观察双相情感障碍患者大脑中的信使RNA，我们能够识别出几种基因，它们产生的mRNA数量发生了变化，”海德博士说。“通过识别这些单独的基因，我们可以开始定义导致严重不稳定情绪的分子变化。在未来，这些发现为针对双相情感障碍患者大脑中异常化学成分的新疗法带来了希望。”

温伯格博士说:“双相情感障碍，也被称为躁狂抑郁症，是一种极具破坏性和矛盾的状态。它可以让人们变得非常高效，这样他们就可以领导国家和公司，但它也可以把他们扔进机能失调和抑郁的绞肉机。患有双相障碍的患者可能每晚只睡两个小时，用他们丰富的精力拯救世界，然后瞬间转变为自毁，他们可能在一周内就花光家人的财富，并在病情恶化的过程中失去了所有的朋友。双相情感障碍与其他精神疾病(如精神分裂症)也有一些共同的基因联系，并与过度使用药物和酒精有关。”

温伯格博士补充说:“由于社会重视躁狂的生产力，双相障碍通常并不被视为一种可怕的疾病。但它也可能是一种悲惨的痛苦。”