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综述:睡眠与心理健康之间的相互作用:遗传学视角
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Biological Psychiatry 9.6
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这篇综述系统梳理了睡眠特征(主观报告、临床障碍、客观测量)与精神疾病(MDD、SCZ、BD等)的遗传关联,通过双生子研究、GWAS、多基因评分(PGS)和孟德尔随机化(MR)揭示了共享遗传基础(如失眠与抑郁症rA=0.73),探讨了因果关系的双向性(如昼夜节律基因CLOCK与精神疾病),并指出当前研究在样本异质性、年龄依赖性遗传架构和神经生理学数据匮乏等挑战。
Abstract
睡眠的主观、行为和神经生理特征与精神疾病密切相关,但其关系本质尚不明确。遗传学方法可从两方面切入:一是识别由睡眠介导或共享的疾病遗传风险,助力生物机制和治疗靶点探索;二是通过因果证据指导可干预睡眠特征的临床实践。本文综述了人类定量遗传与分子遗传研究进展,包括双生子研究和全基因组关联分析(GWAS),揭示抑郁症与失眠等表型存在显著遗传重叠(rG=0.65),但也面临效应量小、年龄偏倚和神经生理数据不足等挑战。
Introduction
睡眠紊乱常作为精神疾病的共病特征出现,可能涉及遗传风险的共享或中介机制。研究动机在于解析共同遗传架构对疾病预测和治疗的潜在价值。方法学上,从主观报告(如睡眠质量)到神经电生理(EEG)的多层次睡眠评估均显示遗传性,但反映不同维度的生物学内涵。
Shared genetics from twin studies
双生子研究表明,抑郁症状与失眠遗传相关性最高(rA=0.73),且呈现年龄依赖性。例如儿童期睡眠问题与抑郁的遗传关联在8岁显著(rA=0.64),而10岁时消失。昼夜节律类型(chronotype)和日间嗜睡同样显示与精神疾病的动态关联,如晚间型人群抑郁风险更高(rA=-0.21)。
GWAS-based genetic correlations
GWAS Atlas资源显示,失眠与心理健康指标遗传相关性最强(如全球幸福感指数rG=-0.46)。跨疾病分析发现,精神障碍与睡眠性状的遗传重叠比例高达66%,其中PTSD与短睡眠时长(rG=0.44)和失眠(rG=0.43)关联最显著。值得注意的是,睡眠惰性(sleep inertia)可能比单纯昼夜偏好更能解释精神疾病关联。
Polygenic score (PGS) approaches
多基因评分研究为遗传风险分层提供新视角:UK Biobank中,MDD的PGS与活动记录仪测量的低睡眠效率相关;失眠PGS前20%个体更易发展为难治性抑郁症。睡眠纺锤波(spindle)异常在SCZ患者一级亲属中普遍存在,可能与电压门控钙通道基因CACNA1I相关,但健康人群SCZ-PGS却显示纺锤波密度增加,提示机制复杂性。
Mendelian randomization (MR) for causality
孟德尔随机化揭示双向因果关系:失眠增加MDD、BD和ADHD风险,而晨型偏好降低焦虑和SCZ风险。但方法学差异导致结论冲突,如LCV分析认为睡眠紊乱多为疾病下游表现。值得注意的是,MDD与睡眠性状(如OSA)的因果关系存在双向性,需通过多证据三角验证。
Molecular genetic links
罕见神经发育障碍(如22q11.2缺失综合征)患者普遍存在睡眠紊乱,SHANK3基因缺陷可改变小鼠睡眠EEG谱功率。GWAS已鉴定出100余个与睡眠和发育迟缓重叠的基因,涉及5-羟色胺和多巴胺通路。核心生物钟基因(如PER3)虽与精神疾病候选基因研究相关,但大规模GWAS尚未明确其贡献。
Conclusions and future directions
未来需解决三大挑战:精细表型测量(如结合EEG与actigraphy)、跨年龄段样本纳入(尤其关注睡眠遗传架构的年龄依赖性变化),以及从群体分析转向个体化睡眠特征解析。尽管当前遗传工具尚未阐明明确机制通路,但为连接基础模型系统与个性化医疗提供了关键桥梁。
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