科學家發現與精神分裂癥相關生物通路
日期：2011-09-29 08:36:10
全基因組關聯學習（Genome-Wide Association Study, GWAS）已被廣泛應用于包含精神類疾病在內的多種復雜疾病的易感位點挖掘與研究。然而，由于常規的GWAS分析方法通常只關注單個SNP（single nucleotide polymorphism）的統計顯著性，而忽略了多個遺傳因子之間的相互作用，使得GWAS的結果難以對復雜疾病的遺傳機理進行解釋。基于通路的分析方法（pathway-based analysis，PBA）以參與相同代謝通路的一組基因為對象，能夠檢測多個微效基因的疊加作用，鑒別與性狀相關聯的代謝通路，進而對GWAS的結果進行機理層面的解釋。
目前，已發表的與精神分裂癥相關的GWAS研究已有十余篇，發現的統計顯著性信號主要集中在MHC區域。為了進一步探索精神分裂癥的關聯通路及發病機理，心理健康重點實驗室王晶課題組的王晶研究員和張昆林助研等研究者利用自主開發的基于通路的GWAS數據分析平臺——i-GSEA，對三組精神分裂癥的GWAS數據進行了系統的分析，并發現了與精神分裂癥相關的生物通路，為后續的研究提供基礎。本研究中的分析結果都顯示名為“底物特異性通道活性”（substrate specific channel activity，GO:0022838）的通路與精神分裂癥有著顯著的相關性。該通路代表由特異性底物通過跨膜水孔或通道所介導的無耗能易化擴散的催化作用。這條通路由三條子通路組成，分別是離子通道活性、尿素通道活性和水通道活性。其中，離子通道活性對潛在的基礎神經元功能具有重要的作用。因此，這一活性的異常可能是精神分裂癥的潛在成因。此外，為研究精神分裂癥與其它精神疾病在致病機理上的共通之處，研究人員又對兩組雙相情感障礙（bipolar disorder）的GWAS數據進行了同樣的分析。結果顯示，代表離子通道的通路在兩種疾病中都變現出強關聯性。此外，基于其它PBA分析方法得到的與雙相情感障礙關聯的通路中，也普遍包含了離子通道相關的通路。這表示離子通道在多種精神疾病的發生中都起著重要的作用。這為后續的機理及相關藥物靶點的研究提供了一定的理論支持。
該項研究得到了中科院知識創新工程項目（KSCX2-EW-J-8）和中科院心理研究所青年科學基金（O9CX115011）的資助。該研究成果已于近期發表于《科學通報》（Chinese Science Bulletin）。
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