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发病率为1%的双相情感障碍的影响基因
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年09月04日 来源:MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT
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携带基因突变的鼠行为狂躁,这种基因突变也会发生在人类身上。
风险基因腺苷酸环化酶2与双相情感障碍有关,这在全基因组关联研究中已被反复证实。然而,直到现在还没有任何因果关系的证据。马克斯·普朗克精神病学研究所的研究人员现在提供了这一点:他们第一次通过实验证明,携带该基因风险变体的鼠表现出的行为变化让人想起双相情感障碍患者的躁狂症状。病人,或者至少其中的一些人,也可能携带这种突变。从长远来看,这可能会为新的、更有效的、更个性化的治疗提供一个切入点。
在一个人的一生中,患双相情感障碍的概率大约是百分之一。这意味着它影响了德国约250万人。这种情感障碍通常使人衰弱,难以治疗。可能有多种基因使人们更容易患双相情感障碍。由研究小组组长Jan Deussing领导的马克斯普朗克科学家想知道在这种情况下风险基因腺苷酸环化酶2有什么功能。他们使用细胞培养和小鼠模型来了解潜在的分子过程。
在细胞培养实验中,他们首次能够证明腺苷酸环化酶2的风险变异导致产生信号分子cAMP的能力降低,cAMP对细胞内的信息传递很重要。在此基础上,他们在小鼠体内人工诱导相应的腺苷酸环化酶2突变。作为动物研究的结果,啮齿动物表现出类似狂躁症的行为,表现为活动增加,探索行为更强,对新环境的态度更积极。与此同时,他们的认知能力受损;双相情感障碍的副作用,在患者中也观察到。
在啮齿类动物对安非他明的高反应中发现了与精神疾病相关的进一步证据。就像在人类身上一样,服用安非他明导致了动物多动症的增加。此外,鼠大脑中多巴胺的释放也增加了——专家们在患有双相情感障碍的人身上也观察到类似的效果。一种解释人类躁狂症的理论是基于多巴胺释放的增加。专家们还认为,激活和抑制神经网络之间的平衡受到了干扰。在小鼠模型中,MPI的科学家们也观察到激活网络的增强。治疗双相情感障碍最有效的药物之一是锂,在小鼠模型中也显示出减少躁狂样症状的有效性。
基因在双相情感障碍的发展中起着重要的作用,但环境因素如压力也参与其中。这在小鼠模型中得到了证实:具有疾病相关基因变异的啮齿动物在压力下的反应不同,从躁狂阶段更早地转变为抑郁阶段。这就可以得出有关受影响的相应信号通路的结论。
关于腺苷酸环化酶2的意义的发现可以为新的,更有效的和更个性化的治疗方法提供切入点。“这种突变对蛋白质的活性有直接影响。所谓的第二信使信号分子cAMP,它触发各种信号通路,参与其中。它在人体的许多信号通路中被发现,因此可能代表了未来治疗的有利起点,”Deussing说。
马克斯普朗克的科学家和他的团队选择风险基因腺苷酸环化酶2进行分析,因为与疾病相关的基因变异直接改变了蛋白质的活性。大多数双相情感障碍的其他基因变异对蛋白质的活性没有直接影响,因为它们不位于直接编码蛋白质的基因组区域。这使得它们不太适合分析小鼠模型中的分子过程,因为人类和动物之间的差异在这里要大得多。然而,蛋白质本身的特性在人类和鼠身上几乎是相同的。