目的全面解析精神分裂癥（SCZ）、雙向情感障礙（BD）及自閉癥（ASD）等3種部隊(duì)常見(jiàn)精神疾病已知相關(guān)分子的內(nèi)在性質(zhì),挖掘新的相關(guān)分子及其在發(fā)病機(jī)制中的作用。方法利用基于超幾何分布的富集缺失分析方法確定3種精神疾病已知相關(guān)分子的五大類(lèi)內(nèi)在性質(zhì)特征,基于分析結(jié)果量化人類(lèi)基因組中每個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因參與精神疾病發(fā)生的可能性,結(jié)合差異表達(dá)信息,篩選新的潛在相關(guān)分子。結(jié)果 3種精神疾病已知相關(guān)分子傾向于復(fù)雜、無(wú)序、高連接度,進(jìn)化上傾向于次古老基因、進(jìn)化較慢,功能上傾向參與神經(jīng)發(fā)育、突觸傳導(dǎo)等生物學(xué)過(guò)程;共篩選到559個(gè)新的潛在相關(guān)分子。結(jié)論該研究全面解析了3種精神疾病相關(guān)分子的內(nèi)在性質(zhì),并通過(guò)新的相關(guān)分子篩選為其發(fā)病機(jī)制的深入研究提供了重要參考信息。 

【文章來(lái)源】：軍事醫(yī)學(xué). 2019,43(12)北大核心

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3種精神疾病已知相關(guān)分子的內(nèi)在特征分析

圖1 3種精神疾病已知相關(guān)分子的內(nèi)在特征分析進(jìn)一步分析3種精神疾病已知相關(guān)分子參與的KEGG通路（詳見(jiàn)http：//mentaldis-data.ncpsb.org/附表2），發(fā)現(xiàn)3種精神疾病已知相關(guān)分子傾向參與相似的KEGG通路。BD和ASD相關(guān)分子更傾向于參與在Environmental Information Processing（如Neuro-active ligand-receptor interaction,MAPK signaling pathway和Calcium signaling pathway等）和Organis-mal systems（如Dopaminergic synapse,Retrograde en-docannabinoid signaling和Cholinergic synapse等）相關(guān)通路。而SCZ和ASD相關(guān)分子更傾向于參與Hu-man Diseases（如Amyotrophic lateral sclerosis,Al-zheimer’s disease和Parkinson’s disease）（圖2C～D），提示SCZ和ASD同神經(jīng)退行性疾病之間有相似的致病相關(guān)通路。神經(jīng)退行性疾病是不溶性蛋白聚集沉淀導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，這類(lèi)蛋白可能通過(guò)相似途徑參與精神疾病的發(fā)生。3種精神疾病相關(guān)基因在代謝相關(guān)通路中均不富集（圖2D），提示這3類(lèi)精神疾病已知的發(fā)病機(jī)制與代謝通路關(guān)系不大。

通過(guò)分析SCZ、BD和ASD中基因的差異表達(dá)發(fā)現(xiàn)，相比BD和ASD,SCZ中會(huì)有更多基因出現(xiàn)表達(dá)異常（表1），提示這種疾病會(huì)出現(xiàn)更復(fù)雜的異常改變，通常會(huì)引起更嚴(yán)重的表型。我們分別比較SCZ、BD和ASD中打分前2000位的基因、差異表達(dá)基因和3種疾病已知相關(guān)基因間的重疊情況（圖3A～C）。相對(duì)于全體編碼基因，打分前2000位的基因中含有更多的已知相關(guān)基因。差異基因與已知相關(guān)基因之間重疊較少，這可能是因?yàn)椋?1)受樣本來(lái)源、個(gè)體差異和實(shí)驗(yàn)方法的影響，許多表達(dá)量改變可能未能鑒定到；(2)某些已知基因通過(guò)異常剪接等機(jī)制致病，其本身表達(dá)量并不會(huì)發(fā)生異常改變。打分前2000基因中出現(xiàn)異常表達(dá)的基因與疾病發(fā)生有密切關(guān)系，其中一些基因已得到已知相關(guān)基因的驗(yàn)證，未被已知相關(guān)基因數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的即為本研究新篩選的潛在相關(guān)分子。我們共篩選得到559種新的潛在相關(guān)分子，3種疾病各有324(SCZ）、198(BD）、117(ASD）種（詳見(jiàn)http：//mentaldis-data.ncpsb.org/附表3）。比較3種疾病的潛在調(diào)控分子發(fā)現(xiàn)，其中有4個(gè)基因發(fā)生重疊（圖3D）。以表皮生長(zhǎng)因子受體激酶底物8(EPS8）為例，它是一種信號(hào)轉(zhuǎn)接器，通過(guò)調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)來(lái)控制各種細(xì)胞突起（圖3E），在SCZ、BD和ASD 3種疾病中都可能發(fā)揮重要的調(diào)控作用，與這3種精神疾病發(fā)生關(guān)系密切。3討論


本文編號(hào)：3614518