精神分裂症患者白质微结构异常相关基因

发布时间：2021-03-02 00:25

　　目的:探究精神分裂症患者平均峰度值（MK）改变,分析基因表达水平与精神分裂症患者脑白质MK改变的相关性,从而探索精神分裂症患者脑白质纤维异常改变的相关基因。方法:本研究共纳入94例精神分裂症患者及91例健康对照者,对所有的受试者进行DKI图像采集,经指标解算获得MK参数图,利用基于全脑体素分析（VBA）方法比较MK的病例-对照组间差异。采用艾伦脑图谱（AHBA）提供的6例捐献者脑组织基因表达数据,提取每个脑组织采样点中精神分裂症风险基因的表达数据。跨脑采样点对MK病例-对照组间差异图和每个基因的表达水平进行空间相关分析,以确定与精神分裂症患者MK显著相关的基因。结果:与健康对照组相比,精神分裂症患者的MK减低主要发生于双侧前额叶白质、放射冠、内囊和胼胝体。发现与MK差异显著相关的基因16个,这些基因主要与钙离子稳态及跨膜转运、三磷酸肌醇代谢过程、细胞间连接有关。结论:本研究提供了一组可能与精神分裂症白质复杂程度改变相关的基因,可作为精神分裂症白质微结构改变的生物学机制研究的候选基因。 

【文章来源】：中国临床医学影像杂志. 2020,31(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

精神分裂症患者与对照组相比MK显著降低的区域。暖色区域表示患者组MK值显著减低的区域（P<0.05,FWE校正）。

本研究中发现的16个与精神分裂症MK异常改变相关的基因主要与钙离子稳态、钙离子跨膜转运、三磷酸肌醇合成与代谢以及细胞间连接有关。具体来说，有5个重要基因（ATP2A2,CACNA1C,GRI-A1,PLCB2,PLCH2）主要与钙离子稳态及钙离子的跨膜转运有关。ATP2A2主要与内质网钙离子转运ATP酶活性有关；CACNA1C主要调节钙离子通道的活性和α-肌动蛋白结合[24];GRIA1在脑组织中特异性高表达，主要与AMPA谷氨酸受体活性、β淀粉样蛋白结合及配体门控离子通道活性有关[25];PLCB2和PLCH2与三磷酸肌醇合成与代谢有关，进而参与对钙离子信号的调控[26-27]。钙离子作为重要信使，在神经系统从神经诱导到神经细胞增殖、迁移和分化的过程中发挥着重要作用。钙离子信号通路受到代谢性信号级联反应、细胞内钙离子储存、离子通道和许多下游效应蛋白之间的相互作用等多方面影响，并且受到特定遗传分子机制的调控[28]。在中枢神经系统白质内，ATP介导的三磷酸肌醇依赖性钙离子信号传导具有重要的生理学作用[29]。另外两个基因（SLC7A6,CTNND1）在细胞间连接中发挥着重要作用。其中，SLC7A6主要调节L-α-氨基酸跨膜转运过程[30];CTNND1主要调节钙黏蛋白结合，在细胞间黏附、突触后膜神经递质受体水平调节以及大脑发育等生物学过程中发挥重要作用[31-33]。作为初步探索，本研究还存在一些局限性。首先，本文中使用的基因表达数据和神经影像学数据来自不同个体，因此本项基因表达-神经影像关联研究可能会遗漏个体间表达差异较大的基因。由于缺乏基因表达验证数据集，限制了结果的可重复性。其次，作为横断面研究，本研究只能通过相关分析得出一些可能的关联，并不能判断基因与影像表型、神经精神疾病之间的因果关系。另外，本研究中大部分精神分裂症患者都接受了药物治疗，这可能会对结果造成一定影响。总之，本研究发现了与精神分裂症患者白质微结构改变相关的基因，该结果有助于加强对精神分裂症患者白质结构损伤遗传机制的认识。


本文编号：3058244