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抑郁症严重影响患者生活，现有治疗手段存在局限，重复经颅磁刺激（rTMS）是新的治疗方法但机制不明。研究人员探究 rTMS 对首发抑郁症患者脑连接和基因表达的影响，发现 rTMS 可改善症状、调节脑区连接及相关基因表达，为其治疗机制提供依据。
在当今社会，抑郁症就像一片笼罩在人们心头的乌云，严重影响着大家的生活质量。据统计，全球超过 2.64 亿人受其困扰。目前常见的药物治疗和心理治疗，对不少患者效果不佳，这让人们急切地寻找更有效的治疗方法。重复经颅磁刺激（rTMS）作为一种新兴的非侵入性脑刺激技术，给抑郁症患者带来了新希望。它通过在头皮施加重复磁脉冲，调节大脑皮质区域的神经兴奋性，进而改善症状。然而，rTMS 治疗抑郁症的具体机制却像一团迷雾，尤其是它如何影响大脑神经连接和基因表达，人们知之甚少。为了揭开这层神秘的面纱，来自西安医学院、四川大学、第四军医大学等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Translational Psychiatry》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：招募符合条件的首发抑郁症患者，随机分为积极治疗组和假刺激对照组；采用 10Hz 的 rTMS 刺激左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）；利用功能磁共振成像（fMRI）采集静息态大脑图像；对基因表达数据进行处理分析，包括从艾伦人类大脑图谱（AHBA）获取数据并预处理，运用部分最小二乘法回归分析（PLS）探索脑区 DC 变化与基因转录活动的关系等。
下面来看具体的研究结果：
- 评估人口统计学和临床特征：积极治疗组和假刺激对照组在年龄、性别、教育程度、病程及基线临床症状评分等方面无显著差异，这为后续研究提供了可靠的基础。
- 治疗后 DC 的变化：积极治疗组在接受 rTMS 治疗后，左内侧前额叶上回、左枕中回和右前扣带回皮层的 DC 显著增加，且这些脑区的 DC 变化与汉密尔顿抑郁量表（HAMD）评分变化相关。而假刺激对照组的 DC 变化主要集中在双侧额中回，与积极治疗组不同。
- DC 相关基因的变化：通过 PLS 回归分析发现，积极治疗组的 DC 变化与基因表达图谱显著相关，而假刺激对照组无此关联。基因本体（GO）富集分析显示，与 DC 变化相关的基因涉及突触信号传导、突触组织、神经冲动传递等生物过程，这些都与神经可塑性和突触连接的形成与调节密切相关。
- PPI 分析：构建相关基因的 PPI 网络，确定了 SCN1A、SNAP25、PVALB 等关键枢纽基因。这些基因在视觉处理和感觉运动网络等关键区域发挥重要作用，参与突触功能、神经元兴奋性和能量代谢等过程。
- 枢纽基因的全脑表达水平：分析枢纽基因在全脑的表达水平，发现它们在多个脑区有共同表达，如距状沟、舌回、中央旁小叶和枕上回等。Pearson 相关性分析表明，SCN1A、SNAP25 和 PVALB 的表达水平与 DC 变化呈显著正相关。
- 枢纽基因对 DC 变化的预测作用：通过多元线性回归分析，发现 SCN1A 对 DC 变化有显著预测作用，能解释 89.69% 的方差，而 SNAP25 和 PVALB 的预测作用不明显。
研究结论和讨论部分指出，rTMS 治疗首发抑郁症具有显著效果，能改善患者临床症状。其作用机制可能是通过调节大脑默认模式网络（DMN）和感觉网络等关键脑区的神经连接，以及影响与突触功能和神经可塑性相关的基因表达来实现的。例如，rTMS 增强了左内侧前额叶上回的 DC，可能改善了认知控制和对负面思维的调节；增强左枕中回的连接，有助于更好地处理视觉信息，改善社交互动。同时，SCN1A 等枢纽基因在调节神经元兴奋性和突触传递方面发挥关键作用，为理解 rTMS 的治疗机制提供了重要线索。然而，该研究也存在一些局限性，如样本量相对较小，缺乏长期随访，基因表达分析基于相关性数据等。未来需要更大规模的研究、长期随访以及直接的基因检测来进一步深入探索 rTMS 治疗抑郁症的机制，为抑郁症患者提供更有效的治疗方案。
