伦敦国王学院和波尔图大学的最新研究绘制了大脑中的组胺系统图谱。组胺是一种通常与过敏相关的分子，但在大脑功能中也扮演着一个独立却鲜为人知的角色。本研究填补了这一空白，构建了首个跨越从基因学到行为及相关心理健康状况的多尺度组胺系统图谱。
这些发现为理解这一常被忽视的化学系统如何促进大脑功能提供了一个新框架，并可能为组胺相关疾病（如抑郁症、注意力缺陷多动障碍和精神分裂症）指明新的治疗策略。该研究发表在《自然·心理健康》期刊上，并由英国国家健康与护理研究所(NIHR)毛兹利生物医学研究中心提供资助。
组胺是一种神经递质，是神经元相互交流的关键分子。神经科学研究传统上主要关注理解多巴胺和血清素等其他神经递质系统。
"这项工作为未来研究提供了至关重要的基础。通过整合分子生物学、脑成像和计算分析，它为神经递质系统在人类大脑中的组织方式提供了新的视角。随着神经科学向更综合、个性化的心理健康模型发展，理解组胺等系统可能对解锁诊断和治疗的新方法至关重要。"
论文第一作者、伦敦国王学院精神病学、心理学与神经科学研究所(IoPPN)访问高级研究员Daniel Martins博士表示。
组胺分子被称为受体的蛋白质捕获，这些受体负责信号如何影响接收神经元。有多种类型的受体可以捕获组胺，它们对神经元活动可能产生不同的影响。
通过绘制组胺系统图谱，研究人员发现不同的组胺受体存在于能够上调活动（兴奋）或下调活动（抑制）的脑细胞上。这表明组胺可能在维持兴奋与抑制之间的平衡方面发挥重要作用，这是健康大脑功能的基本特性。
为了构建组胺在大脑中作用的全面图谱，研究人员首先将基因和分子数据与大脑的物理图谱相结合。这揭示了哪些大脑区域接收来自大脑组胺系统的更多输入，以及哪些部分对组胺表现出更大的反应能力。然后，这些分子数据与活体个体中组胺受体的正电子发射断层扫描成像以及功能性神经影像数据库相关联，后者将大脑区域映射到特定的认知过程和心理健康状况。这种扫描通过实时追踪微量放射性示踪剂来显示大脑不同部分的工作情况。
组胺相关基因表达较高的大脑区域始终与情绪调节、压力和恐惧反应、决策、冲动、奖励、睡眠和记忆等过程相关联。
组胺相关基因最活跃的大脑部分也与已知在多种精神疾病（包括注意力缺陷多动障碍、重度抑郁症、精神分裂症和神经性厌食症）中受影响的大脑区域显著重叠。这与之前将组胺与这些疾病联系起来的假设一致。
Daniel Martins博士表示："目前的精神疾病治疗主要针对血清素和多巴胺等神经递质，然而组胺与这些系统密切互动并影响其活动。通过提供组胺相关通路的详细图谱，这项工作为开发更直接针对该系统的治疗方法提供了新的机会，特别是针对认知功能障碍、疲劳和动机受损等症状。虽然这些发现并未确立直接的因果关系，但它们表明组胺信号传导可能在这些疾病的区域脆弱性中发挥作用。这与精神病学中日益增长的一种观点相符，即心理健康问题源于相互作用的大脑系统之间的干扰，而非单一的化学失衡。"
这张新图谱描绘了一个先前研究较少的分子的神经图像。它为未来研究组胺在各种细胞类型和大脑部分中的具体作用开辟了新的途径。
"我们想强调的是，这些发现是假设生成性的，并基于捕获模式而非直接机制的大规模数据集，"伦敦国王学院精神病学、心理学与神经科学研究所(IoPPN)神经影像学教授、论文资深作者Steve Williams教授评论道。
未来的研究将专注于测试活体个体中组胺信号传导如何变化，例如通过药物干预或纵向成像方法。
伦敦国王学院精神病学、心理学与神经科学研究所神经科学临床高级讲师、论文作者之一Daniel Van Wamelen博士表示："这类工作已经在伦敦国王学院进行，例如在iMarkHD项目中。在该项目中，我们使用正电子发射断层扫描来研究亨廷顿病患者（一种影响大脑的遗传性疾病）的特定组胺受体（称为H3）。目标是观察组胺活动如何随着时间在大脑不同部分发生变化，以及这些变化如何与冷漠、抑郁和焦虑等症状相关。"
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