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據(jù)文匯報(bào)1月17日?qǐng)?bào)道，青春期大腦發(fā)育異常埋下了成年后罹患精神分裂癥的“種子”。復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院馮建峰課題組今天凌晨發(fā)表最新研究成果，尋找到了導(dǎo)致青春期大腦發(fā)育異常的基因位點(diǎn)，有望為高?；颊咴谂R床癥狀出現(xiàn)之前進(jìn)行超前干預(yù)提供新思路。

上圖是精神分裂癥的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)與全腦灰質(zhì)體積關(guān)聯(lián)性的3維空間分布；紅色越深表示統(tǒng)計(jì)顯著性越高，其次是黃色、綠色，統(tǒng)計(jì)顯著性最低是藍(lán)色。右圖是最顯著的腦區(qū)（殼核）灰質(zhì)體積與全基因組變異位點(diǎn)關(guān)聯(lián)性的曼哈頓圖。結(jié)果按照染色體序號(hào)排列。

大腦截面圖，藍(lán)色表示和風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)的相關(guān)性不顯著，紅色表示顯著

而此前，課題組關(guān)于抑郁癥的大腦發(fā)病機(jī)制已在臨床上驗(yàn)證了治療效果。

過(guò)去，關(guān)于精神分裂癥的神經(jīng)發(fā)育障礙假說(shuō)認(rèn)為，大腦在青春期及成年早期進(jìn)行神經(jīng)突觸修剪等過(guò)程中，遺傳和環(huán)境共同造成了神經(jīng)系統(tǒng)缺陷暴露，導(dǎo)致成年后精神癥狀致病風(fēng)險(xiǎn)增高。但是，這一假說(shuō)遲遲未能得到證明，也未找到關(guān)鍵位點(diǎn)。

此次研究的一萬(wàn)例影像遺傳學(xué)數(shù)據(jù)全部來(lái)自英國(guó)、美國(guó)、荷蘭等六個(gè)國(guó)家的20余家研究機(jī)構(gòu)。這是我國(guó)科學(xué)家首次利用多國(guó)數(shù)據(jù)，通過(guò)全腦全基因組范圍搜索找到這一精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)。簡(jiǎn)言之，具有導(dǎo)致青春期大腦殼核體積發(fā)育不正常的基因位點(diǎn)者，也更有可能在成年后環(huán)境激發(fā)下罹患精神分裂癥。

精神疾病防治是當(dāng)今世界各國(guó)面臨的共同難題，我國(guó)精神疾病發(fā)病率已經(jīng)超過(guò)心腦血管疾病和惡性腫瘤。同時(shí)，在全球范圍內(nèi)，精神疾病在青少年中的發(fā)病率持續(xù)上升。但是，針對(duì)精神疾病發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展緩慢。此前，有研究積累了全世界范圍內(nèi)2萬(wàn)多例腦影像和基因數(shù)據(jù)，也未找到任何與大腦結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的精神疾病風(fēng)險(xiǎn)基因位點(diǎn)。

“研究難點(diǎn)在于大腦在不同年齡受不同遺傳信息影響，此前的研究未嚴(yán)格控制這一混雜因素，導(dǎo)致重要的遺傳信號(hào)被埋沒(méi)?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)主要成員、復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院副研究員羅強(qiáng)介紹。課題組圍繞這一研究關(guān)鍵點(diǎn)，經(jīng)過(guò)三年集中攻關(guān)，選取14歲健康青少年腦結(jié)構(gòu)影像數(shù)據(jù)，同時(shí)突破了傳統(tǒng)的解剖學(xué)腦區(qū)劃分限制，在全腦全基因組范圍內(nèi)開(kāi)展無(wú)偏的探索性研究，首次找到了青少年大腦結(jié)構(gòu)與基因位點(diǎn)之間最為顯著的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

針對(duì)該結(jié)果，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開(kāi)展孟德?tīng)栯S機(jī)化分析，發(fā)現(xiàn)了這一基因—大腦—精神分裂癥的新通路。

由于課題組運(yùn)用的全腦體素—全基因組關(guān)聯(lián)分析方法使相關(guān)計(jì)算量激增至此前的4萬(wàn)倍，對(duì)計(jì)算能力提出了很大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一難題，團(tuán)隊(duì)通過(guò)算法改進(jìn)，將計(jì)算效率提高了上萬(wàn)倍，在不到100小時(shí)內(nèi)完成了1600萬(wàn)次關(guān)聯(lián)分析。

美國(guó)時(shí)間1月16日，該課題組相關(guān)論文《與精神分裂癥風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)的非同義突變位點(diǎn)與大腦殼核體積相關(guān)：一項(xiàng)全腦體素—全基因組關(guān)聯(lián)分析》在《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志·精神病學(xué)卷》發(fā)表。

(記者 姜澎)