《JAMA·精神病学》:揭示精神疾病的蛋白质密码!科学家发现血液中91...

翱皓皓 2025-03-23 20:10:34

*仅供医学专业人士阅读参考

研究精神疾病的生物学机制,因为采样(大脑组织)困难,研究进展并不十分乐观。虽然可以利用外周循环蛋白等便于采样的样本进行研究,但是过去的研究往往通量较低,且容易受到环境因素干扰。

全基因组关联研究(GWAS)有助于在大规模样本中发现与精神疾病相关的遗传因素,并深入揭示疾病机制。孟德尔随机化(MR)可以利用基因的随机分配来探索因果关系,避免环境因素的干扰。

来自美国范斯坦医学研究所的研究团队,开展了迄今为止最大规模的双样本MR研究,讨论了对神经精神表型存在潜在因果影响蛋白质谱。

研究利用英国生物样本库和deCODE Genetics的血液蛋白质组学数据,共鉴定了91种与精神分裂症(SCZ)、双相情感障碍(BD)和重度抑郁症(MDD)和认知任务表现(CTP)高度相关的蛋白质。药物靶向富集分析显示,抗炎药物对于SCZ、金刚烷胺对于BD、视黄酸对于MDD可能具有治疗效果。

研究发表在《JAMA·精神病学》杂志上。

研究数据来自英国生物样本库药物蛋白质组学项目(UKB-PPP)和deCODE Genetics,分别包括34557名英国个体的2923种蛋白质,以及35559名冰岛个体的4719种蛋白质,对蛋白质通路、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)、基因-药物相互作用、药物靶向性、药物靶点富集等进行分析。

使用顺式蛋白质数量性状位点(cis-pQTLs)进行MR分析,鉴定出77种蛋白质可能与精神疾病易感性和CTP存在因果关联,其中SCZ 47种,BD 17种,MDD 7种,CTP 19种。

40%的蛋白质仅依赖单一的遗传变异位点与4种表型形成因果关系,多敏感性分析证实了结果的稳健性。UKB-PPP和deCODE队列使用了不同的蛋白质分析平台(Olink和SomaScan),结果具有中等一致性。

使用Trans-pQTL(与蛋白质表达相关的远距离遗传变异)进行MR分析,鉴定出14种可能与精神疾病易感性和CTP存在因果关系的蛋白质,其中SCZ 6种,BD 3种,MDD 1种,CTP 7种。

系统回顾发现,除了CTP相关的SYT17蛋白外,其余蛋白质均未被报道过。PI16蛋白在SCZ中表现出广泛的多效性,提示其遗传变异可能通过多条独立的生物途径影响SCZ及其他相关疾病。ITIH4和TWF2蛋白在4种表型中均存在因果关系。

4种表型相关蛋白质汇总

许多蛋白质与免疫或炎症功能有关。SCZ的遗传风险与C反应蛋白(CRP)水平降低有关。IL23R是发现的最强的单一信号,水平升高与MDD风险增加和CTP恶化有关。在新发现的精神疾病相关蛋白质中,载脂蛋白B受体表现出与CTP强相关;PCMT1表现出神经保护作用;叶酸水解酶I(FOLH1)与BD风险增加有关。

通路富集分析显示,SCZ相关蛋白富集于免疫反应、阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病通路,BD相关蛋白富集于血小板相关肌肽酶介导的蛋白水解通路,MDD相关蛋白富集于神经发育、免疫功能及神经可塑性(MAPK信号通路)相关通路,CTP相关蛋白富集于轴突导向和轴突生成等神经发育和突触功能通路。

SCZ、BD、MDD和CTP相关的蛋白质表达调控位点

药物靶点富集分析显示,发现的多种蛋白质已经是现有药物的靶点。SCZ相关蛋白富集于钙通道阻滞剂和烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)靶点,BD相关蛋白与抗精神病药物、情绪稳定剂(如奥氮平、卡马西平、丙戊酸钠)、以及抗NMDA受体药物(金刚烷胺)有关,MDD相关蛋白NEGR1和TYRO3是选择性血清素再摄取抑制剂(如帕罗西汀)和单胺氧化酶抑制剂(如苯乙肼)的靶点,CTP相关蛋白富集于具有促智和抗焦虑作用的药物的靶点。

一些已获批药物可能对SCZ、BD和MDD具有治疗效果,比如抗炎药物对于SCZ、金刚烷胺对于BD、视黄酸对于MDD。

总的来说,研究共发现了涉及SCZ、BD、MDD和CTP的91种蛋白质,与以往关于外周蛋白质水平或基因表达的研究相比,约一半的关联为首次发现。炎症标志物可能作为早期风险指标,用于预测精神疾病的发生风险。

参考文献:

Bhattacharyya U, John J, Lam M, et al. Circulating Blood-Based Proteins in Psychopathology and Cognition: A Mendelian Randomization Study. JAMA Psychiatry. Published online March 12, 2025. doi:10.1001/jamapsychiatry.2025.0033

本文作者丨王雪宁

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