PsychENCODE揭示了大脑中的基因调控

在过去的十年中，科学家将数百种遗传变异与精神障碍的发展联系在一起。但是，人们对基因组的这些区域如何对大脑产生影响的确切了解却很少。

为填补这一知识空白，美国国立卫生研究院国家心理健康研究所(NIMH)于2015年启动了PsychENCODE计划。该项目资助了15个研究小组，以建立一个遗传变异如何影响基因开启或关闭或“表达”方式的目录。 ”，并在大脑中进行调节。他们还研究了基因表达和调控的变化如何帮助推动精神疾病的发展。

科学家可以从2000多个捐赠的人脑中获取样本。一些大脑来自精神分裂症，躁郁症或自闭症谱系障碍者。其他人则来自没有精神病(控制大脑)的人。这项工作的最初结果已于2018年12月14日在《科学》和两个相关期刊的10篇系列文章中发表。

其中一份主要的科学论文描述了PsychENCODE资源中可用的数据集，所有研究人员均可免费使用所有这些数据集。这些信息包括来自供体大脑主要区域的约32,000个细胞的DNA变异和基因表达信息。

研究人员整合了这些数据集，以更好地了解大脑中的调节网络。然后，他们使用机器学习，根据基因表达和调控的差异，创建了精神疾病风险的预测模型。事实证明，该模型比以前的预测精神障碍风险的遗传方法要精确数倍。

PsychENCODE的其他其他论文也使用该资源来询问有关大脑中基因表达的各种问题。在一项研究中，由加利福尼亚大学洛杉矶分校的迈克尔·甘达尔博士领导的团队研究了转录组，即完整的表达基因组，遍及对照脑以及精神分裂症，双相情感障碍或自闭症谱系障碍。

研究小组发现，与对照组相比，三种精神疾病的大脑转录组的大部分都发生了变化。分析表明，对疾病风险的最大影响是基因表达和加工方式的差异造成的。研究人员还能够将许多基因的改变与特定疾病相关联：精神分裂症为64，双相情感障碍为11，自闭症谱系障碍为5。

在另一篇论文中，由耶鲁大学和艾伦研究所的研究人员领导的一个团队研究了人类发育过程中大脑中基因调控的变化。他们发现基因或模块的不同集合倾向于一起表达。这些模块的表达在大脑发育过程中变化。这样的模块称为ME37，其中包含大量与精神分裂症，自闭症和其他精神病相关的基因。

“这是冰山一角，”甘达尔说。“在揭示新的遗传机制方面，可将2000个大脑编译在一起的能力具有革命性意义，但它也指出了我们所不知道的知识。”现在免费提供的PsychENCODE资源将使未来对人脑发育和功能的研究成为可能。

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