一项最近发表在《科学报告》上的研究表明，重度抑郁症患者的白细胞中，通常与大脑连接相关的基因表现出异常活动。这提供了证据表明抑郁症的生物足迹远远超出了大脑范围，延伸至免疫系统，为这种疾病提供了全身性的视角。
这项研究由巴西圣保罗大学的研究团队进行，得到了圣保罗研究基金会的支持。研究团队包括圣保罗大学医学院教授、研究协调员奥塔维奥·卡布拉尔-马奎斯(Otávio Cabral-Marques)以及安妮·席尔瓦·阿德里(Anny Silva Adri)，后者作为其博士研究的一部分进行了此项研究。他们专注于研究遗传指令如何在完全不同类型的人体组织中重叠。
卡布拉尔-马奎斯表示："我们绘制了驱动免疫系统和神经系统之间相互作用的基因网络。抑郁症是一种系统性现象，意味着它会扩散到整个身体。而免疫系统是分散这一状况的系统之一，使其超出中枢神经系统范围。因此，抑郁症患者表现出其他症状并不罕见，例如皮肤炎症或食欲减退等。"
重度抑郁症是一种复杂的心理疾病，其特征是持续情绪低落、对日常活动失去兴趣以及各种身体症状。由于症状在不同个体间差异很大，理解该疾病的生物学机制需要观察人体内多个不同系统。科学家们越来越关注中枢神经系统与免疫系统之间的关系。
该研究小组多年来一直在探索神经功能和免疫功能之间的这种重叠。卡布拉尔-马奎斯表示："我们在这些研究中发现，我们正在研究的这个基因网络在免疫系统和神经系统之间建立了非常紧密的联系。一切紧密相连，这些系统之间的划分仅是为了教育目的。"
在人体内，外周白细胞作为主要的白细胞，负责抵抗疾病和感染。这些免疫细胞不仅仅被动地在血液中漂浮等待感染。它们含有与大脑中发现的许多相同的生物成分，包括处理神经递质的受体和酶。
神经递质是允许神经细胞通过称为突触的小间隙进行通信的化学信使。虽然科学家通常在大脑信号传导的背景下研究这些分子，但证据表明它们也有助于指导白细胞在免疫反应中的行为。抑郁症患者通常表现出其白细胞处理这些化学信号的方式有明显变化。
每个人都有包含其全部遗传序列的独特基因组。区分神经元和白细胞的是基因激活，它决定了哪些特定基因被打开或关闭。这种激活取决于单个细胞的具体功能、状态或环境。
为了研究这些共享的遗传模式，作者设计了一项观察性系统生物学研究，结合了多个现有的遗传信息数据库。他们分析了来自美国、德国和法国公共银行存储的3000多个血液样本的数据。他们收集了转录组学数据，这些数据精确显示了特定基因被打开或关闭的频率，这些数据来自先前的高通量测序研究。
高通量测序是一种实验室技术，允许科学家快速读取数百万个遗传序列。最终分析包括1864名被诊断为重度抑郁症的个体和1208名健康个体作为对照组。科学家们将抑郁症患者的白细胞中的基因活动与健康个体进行了比较。
研究人员在重度抑郁症患者的防御细胞中确定了1,383个改变的基因。其中，73个基因传统上与突触相关，包括神经递质传递和神经连接形成。在白细胞中，这些相同基因参与全身的免疫和炎症通路。
研究人员随后应用了一种称为线性判别分析的数学技术，以确定这些基因变化是否能可靠地区分抑郁症患者和健康人群。这种方法将复杂数据简化，以找到区分不同类别人群的最明显模式。他们发现了18个特定的与突触相关的基因，这些基因一致地区分了抑郁症患者和非抑郁症患者。
阿德里表示："这是一项数据科学研究，仍需进行生物学确认，但它为未来开发识别血液中循环的免疫系统细胞中存在的、与抑郁症相关的基因组合开辟了有趣的可能。由于血液比脑组织更容易获取，这些已识别的基因可作为抑郁症存在和严重程度的生物标志物。"
科学家们还检查了七个已知参与情绪调节的不同脑区的遗传数据。他们将改变的免疫基因与来自前扣带皮层和眶额皮层等区域的遗传数据进行交叉参考。通过这种比较，他们发现了七个在免疫细胞和脑区中都发生改变的特定与突触相关的基因。
为了了解这七个共享基因的更广泛健康影响，作者将它们与已知人类疾病的数据库进行了比对。这种网络分析显示，这些特定基因还与双相情感障碍、精神病、焦虑、高血压、动脉疾病和银屑病相关联。该分析还发现了与胃肠道症状、勃起功能障碍以及与冠状病毒相关的并发症的联系。
阿德里表示："分析表明，这些相同基因参与了抑郁症常见的血管和炎症共病。抑郁症不仅限于大脑，而是以综合和分子方式影响整个身体。"
这种分子重叠提供了证据，表明抑郁症中观察到的基因紊乱可能有助于解释经常伴随这种精神疾病的健康问题。"炎症和分子失调不仅影响大脑，还影响不同的器官和系统，放大疾病的影响，并为诊断和治疗提出新方法，"阿德里说。
虽然这些发现详细展示了免疫系统和大脑之间的重叠，但作者警告不要过度解释这些基因模式的生物学意义。在白细胞中发现与突触相关的基因并不意味着免疫细胞像神经元一样形成实际的功能性突触。该研究完全依赖现有数据，意味着它是一种探索性分析，而非直接的生物实验。
由于研究人员查看的是在单一时间点收集的数据，他们无法确定改变的基因活动是导致抑郁症的原因，还是抑郁症导致了改变的基因活动。未来的研究需要跟踪患者，以了解随着抑郁症症状恶化或改善，这些基因谱型如何变化。科学家还需要在实验室进行物理实验，以确切了解这些与突触相关的基因在活体白细胞内部的作用。
作者指出，血液中周围炎症与大脑中中枢症状之间的联系，为未来针对炎症以缓解抑郁症状的治疗方法铺平了道路。通过结合不同类型的生物数据，研究人员希望最终确认这些共享基因在人体中发挥的精确作用。
该研究《重度抑郁症患者外周白细胞中突触相关基因失调的系统级转录组分析》由安妮·席尔瓦·阿德里、阿德里埃尔·莱尔·诺比利、德博拉·戈麦斯·德阿尔布开克、佩德罗·马尔萨尔·巴尔塞洛斯、费尔南多·尤里·内里·杜瓦尔、罗塞内·加尔迪奥利·纳瓦、约汉·卢卡斯·G·科雷亚、莱娜·弗里德里克·希姆克、卢伊兹·费尔南多·奥努奇克、罗德里戈·达尔莫林、拉斐尔·马查多·雷森德、哈罗多·杜特拉·迪亚斯、伊戈尔·萨莱诺·菲略伊拉斯和奥塔维奥·卡布拉尔-马克斯共同撰写。
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