大脑单细胞研究揭示了可能与创伤后应激和重度抑郁症有关的基因

科学家们最近分析了有或没有创伤后应激障碍和重度抑郁症的人的大脑单个细胞表达的基因，并确定了在这些情况下表达的共同和独特的基因。

　　

由麦克莱恩医院的研究人员领导的一个国际团队分析了大约57.5万个来自有或没有创伤后应激障碍和重度抑郁症(PTSD和MDD)的人的大脑细胞中的基因表达，揭示了在这些情况下大脑应激反应背后机制的新见解。

该研究结果发表在《The American Journal of Psychiatry》上，可能会导致PTSD和重度抑郁症的新标记，以及新的治疗靶点。

研究突出了

• 科学家们最近分析了患有或不患有创伤后应激障碍和重度抑郁症的人的大脑单个细胞所表达的基因

• 该研究确定了在这些情况下表达的共同和独特的基因

• 这一结果可能有助于更好地理解创伤后应激和重度抑郁症背后的机制，并指出新的治疗策略

由于研究表明PTSD和MDD与大脑的背外侧前额叶皮层(DLPFC)区域有关，科学家们将11名PTSD患者、10名MDD患者和11名无上述两种情况的患者死后收集的DLPFC样本中细胞表达的基因与一半大小的复制数据集进行了比较。研究人员通过一种称为单细胞RNA测序的技术，检测出哪些基因由哪些细胞(包括八种不同类型的细胞)表达。

分析表明，某些基因在DLPFC神经元和星形胶质细胞(一种支持神经元的细胞)中的表达水平不同，这取决于个体是否患有PTSD、重度抑郁症或两者都没有。例如，差异基因表达表明PTSD患者大脑中糖皮质激素信号增加。

各种其他途径在研究组中也有不同的基因表达，这表明这些途径可能在重度抑郁症或创伤后应激障碍中失调。一些被鉴定的基因位于17号染色体的一个区域，该区域与神经发育和神经退行性疾病有关。

“我们的发现可以用于开发创伤后应激障碍和重度抑郁症的生物标志物，以检测有患这种疾病风险的人，因为我们将已识别的大脑特征与遗传风险联系起来。令人兴奋的是，我们还将我们的发现与大脑成像生物标志物联系起来，这些生物标志物可以在患者中测量以监测疾病状态，”高级作者Nikolaos P. Daskalakis医学博士，麦克莱恩医院神经基因组学和转化生物信息学实验室主任。“我们的发现也可以用于开发具有细胞类型分辨率的靶向治疗。对神经元糖皮质激素信号通路参与的观察意味着，与目前影响大多数细胞类型的糖皮质激素治疗方法相比，可以开发出神经元特异性糖皮质激素治疗方法，使其不具有特异性，容易产生副作用。”

接下来的步骤可能会使这项研究更接近临床，包括涉及干细胞衍生细胞的研究。

“暴露于应激因子的干细胞衍生细胞可能重现大脑应激病理。额外的研究可能涉及这些细胞的遗传和药理学操作，以研究机制和开发治疗方法，”合著者Kerry J. Ressler博士说，他是McLean医院抑郁症和焦虑症部门的首席科学官和主任。

《The American Journal of Psychiatry》主编Ned H. Kalin医学博士说:“这项研究非常重要，因为它让我们得以一见，在大脑的一个关键区域背外侧前额叶皮层中，患有创伤后应激障碍和抑郁症的个体的大脑在细胞和分子水平上是如何相似和不同的。”

利用尖端技术，研究人员在这些细胞中建立了特定类型的脑细胞和特定基因，这些细胞的活动水平与这些与压力相关的疾病和经常同时发生的疾病有关。这些发现为新的细胞和药物靶点指明了道路，这些靶点可能会使患有这些疾病的个体受益。”

Single-Nucleus Transcriptome Profiling of Dorsolateral Prefrontal Cortex: Mechanistic Roles for Neuronal Gene Expression, Including the 17q21.31 Locus, in PTSD Stress Response