由弗吉尼亚联邦大学的研究人员领导的一个国际研究团队首次确定了可能预示一个人早期生活中是否有精神分裂症易感性的标志物。预测晚年发展为精神分裂症风险的能力可能允许早期检测和干预,研究人员希望这可以减少疾病对个人、家庭和社区的影响。该研究发表在《分子精神病学》杂志上。
甲基化与环境触发因素
尽管精神分裂症涉及遗传成分,但有强有力的证据表明环境因素在一个人是否发展为该疾病中起作用。这些环境因素可以通过称为甲基化的过程触发DNA的化学变化,调节哪些基因被开启或关闭。DNA甲基化是一种表观遗传修饰,通常发生在CpG二核苷酸上,能够影响基因表达而不改变DNA序列。在精神分裂症中,环境压力、感染或营养因素可能通过甲基化改变关键神经发育基因的表达,从而增加疾病风险。
研究像精神分裂症这样的疾病的可能遗传触发因素是复杂的,因为甲基化变化可能由疾病本身和相关因素(如通常伴随的压力和药物)引起。由于疾病对甲基化组的影响,理想情况下应在疾病发生前获取样本。但由于精神分裂症是一种大脑疾病,直接获取脑组织样本在活体中不可行,因此新生儿血液样本成为研究早期表观遗传标记的理想替代。
使用新生儿血液样本的创新方法
为了解决这个问题,研究团队设计了一种独特的方法。首先,他们检查了瑞典333名婴儿出生后不久抽取的血液样本,追踪了2400万个甲基化标记。该团队使用了允许他们在细胞类型特异性水平上研究甲基化标记的统计分析。由于采集的血液样本是在出生后几小时内收集的,远在出现任何精神分裂症症状之前,这些发现不受疾病本身或其他产后因素的影响。这种前瞻性设计避免了反向因果关系,即疾病状态导致的甲基化改变。
接下来,该团队通过将血液样本中的任何重要发现与来自595个不同人的死后脑样本的转录数据进行比较来验证这些发现,其中一些患有精神分裂症,另一些则属于没有该疾病的对照组。研究人员得出结论,新生儿中已经存在的某些甲基化差异表明发展为精神分裂症的风险增加。这些差异主要涉及与神经发育、突触可塑性和免疫功能相关的基因,为精神分裂症的早期生物学基础提供了新见解。
参考信息
“Genes implicated by a methylome-wide schizophrenia study in neonatal blood show differential expression in adult brain samples” by Edwin J. C. G. van den Oord et al., 27 April 2023, Molecular Psychiatry.
DOI: 10.1038/s41380-023-02080-5