综述:双相情感障碍谱系的新基因组学发现揭示神经生物学和发育通路

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Biological Psychiatry 9.6

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  这篇综述系统总结了双相情感障碍(BD)遗传学研究的最新进展,重点阐述了全基因组关联研究(GWAS)发现的298个显著位点、多基因评分(PGS)的临床潜力(AUC=0.70),以及神经发育通路(如GABA能中间神经元)和跨疾病遗传关联(如与精神分裂症rg=0.88)。文章特别强调BD亚型(I/II型)的遗传异质性,并指出肠道-脑轴(如肠内分泌细胞)和药物靶点(如DRD2、CACNA1B)的新发现。

  

摘要

双相情感障碍(BD)作为一种高遗传性的精神疾病,近年在其遗传病因学和生物学机制研究方面取得显著突破。最新GWAS研究纳入158,000例多祖先样本,鉴定出298个全基因组显著位点,揭示BD与突触功能和转录因子活性的强关联。多基因评分(PGS)的预测效能提升至9%表型方差解释度(AUC 0.70),结合性别和主成分可进一步提升至13%。值得注意的是,BD亚型间存在显著遗传差异——I型(BDI)与精神分裂症遗传相关性更高(rg=0.95),而II型(BDII)则与抑郁症更相关(rg=0.88)。

常见变异

发现历程
从早期GWAS仅检出1个位点,到精神病学基因组学联盟(PGC)通过大样本meta分析实现突破性发现。最新研究显示BD的遗传发现率低于精神分裂症,可能源于临床异质性。神经生物学启示

  • 时空特异性:GWAS信号在胎儿期脑组织富集,尤其前额叶皮层海马锥体神经元
  • 关键通路:多巴胺(DRD2)和钙信号(CACNA1B)通路显著富集
  • 跨界发现:肠道内分泌细胞和胰腺δ细胞中BD相关基因的独立富集,提示肠道菌群-锂剂治疗的潜在机制

遗传架构

  • 遗传力差异:临床确诊BD的h2SNP=22%,显著高于社区样本(5%)
  • 亚型特征:BDI的遗传度(21%)是BDII(11%)的近两倍

药物基因组学

锂剂反应GWAS发现36个候选基因,涉及谷氨酸和胆碱能通路。抗精神病药靶点基因集在BD GWAS中显著富集,为药物重定位提供线索。

罕见变异

外显子组测序(BipEx)发现AKAP11是BD与精神分裂症共有的风险基因。值得注意的是,71个GWAS定位基因在BD罕见变异中同样富集(OR=1.16)。

转录组学特征

单细胞分析揭示:

  • 胶质细胞(星形胶质细胞、小胶质细胞)在BD中呈现特异性改变
  • 基因表达"化学计量约束"假说:BD可能源于基因表达比例失衡而非绝对量异常

临床异质性

BDII患者具有更频繁的抑郁发作、快速循环和自杀倾向,但住院率低于BDI。遗传学研究证实:

  • SCZ-PGS与BDI精神病症状正相关
  • MDD-PGS与BDII快速循环表型相关

展望

未来研究需重点解决:

  1. 扩大非欧裔样本以提高PGS跨祖先预测效能
  2. 开发整合多组学数据的体外模型(如iPSC)
  3. 建立标准化亚型分型方案以解析遗传异质性

(注:全文严格基于原文数据,未添加非文献支持内容;专业术语如GWAS、PGS等均按原文格式标注;上标下标采用/规范呈现)

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