Nature子刊：重磅！复旦大学类脑研究院与华山医院联合揭示脑室的遗传结构及其与神经精神疾病的遗传关联-杭州脑海科技有限公司

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新出现的证据表明，脑室在大脑发育和退化中起着关键作用.一方面，脑室扩大部分反映了与年龄相关的脑实质萎缩。因此，阐明脑室的遗传机制将有助于我们更好地了解正常衰老和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病（AD）和认知障碍）的生物学过程。

2023年10月19日，复旦大学类脑智能科学与技术研究院程炜研究员团队联合复旦大学附属华山医院郁金泰教授团队，与国际多中心多学科交叉融合团队协作，Nature Hum Behav.（IF=29,9)上发表了题为“Genetic architectures of cerebral ventricles and their overlap with neuropsychiatric traits”的文章，该研究该研究汇总了五个中心中 61,974 名参与者（年龄在 9 至 98 岁之间）的遗传和神经影像学数据，以阐明脑室形态的遗传基础，并研究其与神经精神疾病的遗传关联。

研究团队首先利用31,880位参与者的遗传和颅脑核磁共振数据，对侧脑室体积、侧脑室下角体积、第三脑室体积、第四脑室体积、侧脑室不对称性、侧脑室下角不对称性进行分析，发现了62个影响脑室形态的遗传位点和785个候选基因，并在包括23,533人的独立队列中验证了超过80%的影响侧脑室体积的位点。进一步分析提示脑室的体积及不对称性均可遗传（遗传力3%-40%），与脑室相关的基因同时在脑的发育和衰老通路中富集。

分析流程图

研究团队在分析中加入儿童、青少年、青年队列及纵向数据，探究遗传因素在全生命周期对脑室的影响。研究结果显示，chr3q28位点主要参与脑室发育，而chr7p22.3和chr16q24.2位点可能在脑室的老化过程发挥作用。

全生命周期分析发现的3个位点

为了探索脑室形态和神经精神特征之间的遗传重叠，进而理解脑室形态影响脑疾病发生的遗传机制，团队进而联合多种统计方法检验脑室形态特征与神经精神特征的关联。连锁不平衡分数回归（LDSC）提示脑室体积与反应时间、皮质厚度等特征存在遗传相关性。

脑室形态与多种认知行为特征反映脑功能质保存在遗传相关性

脑室形态与皮层表面积、皮层厚度、皮层下体积存在遗传相关性

多基因风险评分（PRS）分析提示阿尔茨海默病高遗传风险的个体更有可能表现出较大的侧脑室下角体积。双向孟德尔随机化（MR）提示较大的侧脑室下角体积可能是高阿尔茨海默病遗传风险导致的后果。生存分析（COX）从临床角度证实了较大的侧脑室下角体积可预测阿尔茨海默病的发病风险。最后，为了验证结果的可靠程度，研究团队通过事后分析进一步检验了侧脑室下角体积与阿尔茨海默病的关联。结果提示侧脑室下角体积对阿尔茨海默病发病风险的预测价值独立于海马体积，且该关联能在独立队列中得到验证。同时，侧脑室下角体积与阿尔茨海默病的家族史有关。

脑室形态和脑疾病存在遗传重叠

该研究揭示了脑室形态的遗传基础，发现了脑室形态与神经精神疾病存在遗传关联。并且该研究首次提出侧脑室下角体积增大是阿尔茨海默病可遗传的内表型，可独立于海马体积等传统影像标志物早期预测阿尔茨海默病的发病风险，具有临床应用价值。

参考文献

Ge, Y. J., Wu, B. S., Zhang, Y., Chen, S. D., Zhang, Y. R., Kang, J. J., Deng, Y. T., Ou, Y. N., He, X. Y., Zhao, Y. L., Kuo, K., Ma, Q., Banaschewski, T., Barker, G. J., Bokde, A. L. W., Desrivières, S., Flor, H., Grigis, A., Garavan, H., Gowland, P., … Yu, J. T. (2023). Genetic architectures of cerebral ventricles and their overlap with neuropsychiatric traits. Nature human behaviour, 10.1038/s41562-023-01722-6. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/s41562-023-01722-6

资讯来源

https://news.fudan.edu.cn/2023/1023/c5a137499/page.htm

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复旦大学类脑智能科学与技术研究院 (fudan.edu.cn)

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编译：展琳琳

校审：李杰

全文完

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