近日,中南大学湘雅二医院精神病学科团队(通讯作者潘韵致博士)在european psychiatry杂志(if:7.156)发文,揭示了未受影响的兄弟姐妹和精神分裂症患者之间的结构变异,并研究了关键谷氨酸受体多态性在这些变异中的作用。天昊生物为本研究中目的基因捕获测序提供了太阳成集团tyc7111cc的技术支持。
共对299名参与者(135名精神分裂症患者sz,122名健康对照hc,42名兄弟姐妹siblings)进行目的基因测序(谷氨酸突触后膜受体和通道相关基因,包括grm3、grin2a、gria1和cacna1c,这些基因的编码区和调控区均被测序),其中31名参与者未能完成临床数据采集和mri扫描。最后,268名参与者(114名sz,112名hc和42名siblings)完成了基因测序,一般信息记录,临床和认知评估以及mri扫描(表1)。
靶基因的关联分析显示,精神分裂症患者与健康对照组之间有12个候选snp存在差异(表1)。这些snp位于grin2a、grm3和cacna1c,但与预期相反,gria1在患者和对照组之间没有差异。兄弟姐妹和hc之间在grm3和cacna1c上存在差异,兄弟姐妹和精神分裂症之间的差异仅限于cacna1c。在12个snp中,多个位点之间存在两个完全连锁。因此,获得了9个具有诊断作用的候选snv供进一步研究。
作者在matlab平台上通过gmm聚类方法探讨了存在1-6个聚类的可能性,并确定了基于gap统计的理想聚类解为3个亚组(图1a)。各亚组的被试人数分别为108人(nsz/hc/sb=37/50/21)、54人(nsz/hc/sb=30/16/8)和106人(nsz/hc/sb= 47/46/13)。3个亚组患者比例差异有统计学意义(p = 0.032)。亚组2(n = 54)是三个亚组中最小的,其患者比例高于亚组1和亚组3(图1b)。亚组2中健康对照者的比例也最低(图1b)。另外作者也对3个亚组患者的临床症状和认知等进行了比较分析(详见原文)。
在遗传差异方面,通过对每个异质性亚组和健康对照的比较,确定了9个候选snv中的5个snv(图2b)。rs9940680和rs145139281变异的发生率与健康对照组相比,在hypogyric亚组更高。与健康对照组相比,supranormal亚组中风险变异的发生率无显著差异。与健康对照相比,impoverished皮质亚组(簇3)中rs2239016和rs556844413的变异发生率显著降低(图2b)。这5个具有亚组水平差异的snv被作为候选snv纳入后续分析,探讨snv对形态学的主要影响。
在所有参与者中,5个候选snv(图2b)也与区域皮质厚度和褶皱有关。具体而言,在皮质褶皱方面,rs145139281(grm3)对双侧舌、双侧距状旁回和左侧旁中央有影响。rs9940680和rs1420040(grin2a)分别对三角区产生影响(图4)。在皮质厚度方面,rs55684413(cacna1c)对左距状旁回产生影响;rs2239016(cacna1c)对右颞极有影响;rs9940680和rs1420040(grin2a)也分别在左距状旁回观察到作用(图4)。
总结如下,通过将mri衍生的皮层形态模式与谷氨酸和钙通道的变异联系起来,强调了在研究调节精神分裂症中谷氨酸/钙通道的干预措施时,选择具有特定的神经解剖学特征的患者的潜力。
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