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物质使用障碍(SUDs)常与精神疾病共病,为探究其遗传影响,研究人员运用基因组结构方程模型(gSEM)对欧非血统人群开展研究。结果在两类人群中发现不同的遗传因素,还明确了遗传相关性等。该研究有助于精准诊疗,意义重大。
在生活中,物质使用障碍(SUDs)如酒精、烟草滥用,和各类精神疾病,像抑郁、焦虑、精神分裂症等常常相伴出现。这不仅让患者的病情更加复杂,治疗难度增大,还给家庭和社会带来沉重的医疗负担。以往的研究虽然发现这些疾病在基因层面存在联系,但仍有许多谜团尚未解开。比如,到底哪些基因影响是共有的,哪些是各自独立的,而且相关研究大多集中在欧洲血统人群,对于其他血统人群,特别是非洲血统人群的研究少之又少。所以,深入探索这些疾病的遗传奥秘,找到更有效的预防和治疗方法迫在眉睫。
为了解开这些谜题,来自多个研究机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Biological Psychiatry》杂志上。研究人员运用基因组结构方程模型(gSEM),结合全基因组关联研究(GWAS)的汇总统计数据,对欧洲血统(EUR)和非洲血统(AFR)人群中 SUDs 与精神疾病的遗传结构进行了深入分析。研究发现,在 EUR 人群中,存在跨诊断遗传因素代表 SUDs、精神性和情绪 / 焦虑障碍,GWAS 还识别出两个新的与情绪因素相关的单核苷酸多态性(SNPs);在 AFR 人群中,遗传因素代表 SUDs 和精神疾病,并且发现了一个新的与 SUD 因素相关的 SNP。此外,研究还明确了不同遗传因素与多种身心健康特征的关联。这项研究意义重大,它让人们对这些共病疾病的遗传机制有了更深入的理解,有助于提高疾病诊断的准确性,为制定更有针对性的预防和治疗策略提供了重要依据。
研究人员开展研究时,用到了多个关键技术方法。首先,获取了大规模 GWAS 的汇总统计数据,涵盖了 EUR 和 AFR 个体的 SUDs、精神性、情绪和焦虑障碍相关数据。接着,运用 FUMA 和 MAGMA 等工具进行下游分析,包括基于基因的测试、基因集富集分析等。同时,借助表达数量性状位点(eQTLs)数据和染色质相互作用数据,探究 SNP 与基因的关联,还研究了蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI) 。
研究结果
- 遗传因素结构:通过探索性因子分析(EFA)和验证性因子分析(CFA),在 EUR 人群中确定了三因子结构最优,SUDs、双相情感障碍(BD)和精神分裂症(SCZ)、重度抑郁症(MDD)和焦虑症(ANX)分别加载到不同因子上,且各因子间显著相关;在 AFR 人群中也确定了相应的遗传因素代表 SUDs 和精神疾病 。
- 全基因组关联研究(GWAS):在 EUR 人群中,GWAS 为情绪因子识别出两个新的先导 SNP;在 AFR 人群中,为 SUD 因子识别出一个新的先导 SNP。
- 高阶模型分析:由于 EUR 人群中一阶 SUD 因子与精神性和情绪因子存在遗传相关性,研究人员使用高阶 CFA 模型进行分析,发现考虑二阶模型中的共享遗传风险后,一阶 SUDs 的剩余方差减少。
- 遗传相关性和表型关联:遗传相关性分析和表型组关联研究(PheWAS)表明,SUD 和精神疾病的共同和独立遗传因素与精神、社会人口学和医学表型存在不同的关联 。在 EUR 人群中,二阶因子模型显示出与广泛的身体和心理健康特征的表型和基因型关联。
研究结论与讨论
综合来看,研究人员整合跨诊断和疾病层面的遗传模型,清晰地揭示了精神疾病共病的生物学基础,找到了导致精神疾病类别内异质性的不同途径。尽管 AFR 人群样本量较小、遗传多样性较大,限制了对 EUR 人群因子结构的复制,但不同人群间仍存在共性。这一研究成果为未来进一步研究精神疾病和 SUDs 的遗传机制提供了重要参考,对开发更精准有效的预防和治疗策略意义非凡,有望减轻这些疾病给社会和患者带来的沉重负担,推动精神医学和遗传学领域的发展。