恒河猴与人类大脑中与三种具有进化相关性的综合征相关的风险基因的表达模式

《Translational Psychiatry》：Expression patterns of risk genes associated with three evolutionarily relevant syndromes in rhesus macaque and human brains

　　

摘要

抑郁症、阿尔茨海默病和精神分裂症都是与进化相关的疾病，它们会破坏调控情感与认知的神经网络。尽管全基因组关联研究已经确定了这些疾病的关联基因，但这些基因在不同物种中的表达情况仍不清楚。在本研究中，我们检测了约2000个与疾病相关的基因在人类和恒河猴大脑中的时空表达情况。研究发现存在明显的跨物种差异：与抑郁症相关的基因在人类大脑中呈现广泛的皮层-皮下区域表达，而在恒河猴中则仅限于皮下区域；这类基因多与神经元分化、迁移、突触信号传导及认知功能相关。与精神分裂症相关的基因在人类大脑的皮层、皮下结构以及小脑中均有表达。而与阿尔茨海默病相关的基因在恒河猴中表现为出生后的皮层-海马体区域表达，在人类中则表现为更广泛的皮层-皮下区域表达。跨物种的空间比较显示，与抑郁症相关的基因存在显著的负相关性，这说明人类相关基因的表达范围更广，涉及更广泛的情感-认知网络，而恒河猴则主要集中在特定的情感处理区域。与精神分裂症相关的基因也呈现出类似的负相关趋势，但显著性较低；与阿尔茨海默病相关的基因则仅存在微弱的非显著相关性，表明其表达没有系统性变化。总体而言，基因表达的进化变化可能影响了人类的情感与认知功能，以及患精神疾病和神经退行性疾病的易感性。