《自然》子刊:失眠也是天註定?!迄今最大規模基因組研究發現202個失眠相關基因座,並表明失眠基因與精神類疾病高度重合丨科學大發現

《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现

你有沒有每週有那麼三四天入睡時間超過30分鐘;好不容易睡著了夜裡還總是醒個兩三回,還多夢;早上起來不是元氣滿滿,而是頭昏腦脹、萎靡不振、四肢乏力?

如果你有上述症狀,且都持續不止一個月了。

那麼我很遺憾地告訴你,你可能加入失眠大軍了,和全球近8億人共享失眠帶來的痛苦

《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现

失眠已經成為全球範圍內第二大流行的精神疾病[1],三分之一的成人飽受失眠折磨[2]。

越來越多的研究表明,失眠與心血管、代謝、情緒和神經退行性疾病之間關係密切。

雖然有研究表明大約有38%-59%的失眠可歸因於遺傳[3],但到目前為止,科學家卻沒發現多少與失眠有關的基因。

如此看來,我們對失眠的認知嚴重不足。也正是因為這個原因,我們拿失眠還沒有辦法。

在2019年的“世界睡眠日”來臨之際,荷蘭阿姆斯特丹自由大學[4]和美國麻省總醫院[5]的研究團隊獻上了大禮。

這兩個獨立團隊背靠背在頂級期刊《自然·遺傳學》上發表重要研究論文,他們不僅找到了失眠的遺傳因子,分析了這些基因可能的功能、臨床作用,以及與其他疾病之間的關係,甚至還順藤摸瓜找到了與失眠密切相關的腦細胞

這也是迄今關於失眠的最大基因組學研究,也是科學家首次確定大腦中介導失眠遺傳風險的細胞類型,區域和生物過程。註定會對失眠的認知和治療產生深遠的影響。

《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现

睡眠的重要性,恐怕你們再不需要奇點糕多做解釋了吧。

然而,作為最常見的睡眠障礙,我們對失眠的認知卻少的可憐。也是近些年,科學家才開始著手研究“為什麼有些人更容易出現睡眠障礙”這個問題[6]。

隨著測序技術的不斷髮展,以及消費級基因檢測的不斷普及。在更大的人群中研究失眠具備了條件。

荷蘭阿姆斯特丹自由大學的Danielle Posthuma和荷蘭神經研究所的Eus J. W. Van Someren合作了一把。

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為了做好這個研究,由Posthuma和Van Someren領導的研究團隊,使用了英國生物銀行的386,533人和消費級基因測序公司23andMe提供的944,477人的數據。這兩個數據庫的數據加起來,組成了一個1,331,010人的超級大數據庫,這在失眠的研究領域是前所未有

這兩個數據庫包含的人都做了不同形式的失眠評估。英國生物銀行的數據準確性較高,失眠的人佔比為28.3%;23andMe的數據準確性雖然略低,但是也不差,失眠人佔比為30.5%。這倆數據庫的失眠人佔比與流行病學數據基本吻合。

此外,兩個數據庫的失眠人群都是年齡較大(45歲往上)的人組成,而且女性的患病率(34.6%)要顯著高於男性(24.5%)。如此看來,中年大姨傷不起啊~

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瞭解完數據庫的基本信息之後,研究人員就開始分析了,他們首先找到了202個與失眠有關的基因座

我們來隨便看幾個這些基因座中涉及的基因。

有一個叫MEIS1,這個基因是處在與失眠關係最強的基因座上,是一個之前已經確定的失眠基因[7]。還有一個叫LRGUK的基因,這個基因是新發現的,之前有研究表明它與2型糖尿病[8]和孤獨症譜系障礙[9]有關。BTBD9也是本研究發現的新基因,之前的研究發現它與不安腿綜合徵、週期性肢體運動障礙[10,11]和Tourette綜合徵[12]有關。餘不一一。

接下來,研究人員分析了涉事基因的組織表達特異性,發現它們強烈地集中在大腦中。尤其集中在大腦皮層、額葉皮層、前扣帶皮層和小腦半球等4個區域。看來這4個區域與失眠關係較大。

再結合小鼠腦細胞的單細胞RNA測序結果來看,中型多棘神經元

特異性表達的基因與失眠關係最密切,此外還有顱骨錐體神經元、下丘腦的幾種神經元等其他7種神經細胞。中型多棘神經元佔到紋狀體神經細胞的95%,主要控制各種複雜的精細運動。之前有研究表明,睡眠問題與AD和PD等神經退行性疾病有關,看來也是有道理的。

《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现

各個基因特異性表達的腦區

不過,讓研究人員感到奇怪的是,作為一種睡眠障礙疾病,失眠相關的基因居然與其他睡眠問題相關的基因重疊度非常低,而是與抑鬱症、焦慮症主觀幸福感等精神狀態相關基因重合度巨高

。這暗示,與其說失眠是睡眠問題,不如說它是精神問題。

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失眠等睡眠問題相關基因與其他疾病相關基因之間的重合度

“這項研究在理解失眠的遺傳背景方面邁出了巨大的一步,通過前所未有的隊列規模使其成為可能,”論文的共同作者Vladimir Vacic說[6]。“我們的結果強調失眠是一種嚴重的疾病,與精神疾病共享遺傳因素,還會增加代謝綜合徵表型的風險。

在麻省總醫院團隊的研究中,研究人員在包含45萬人的數據庫中也找到了一些與失眠有關的基因座。而且他們還圈定了28個與頻繁失眠有關的基因座。他們也發現,失眠相關的基因與精神分裂、等精神疾病,以及高血壓、肥胖和冠心病之間有很高的重合度

“所有這些確定的區域都可能成為失眠的新治療靶點,其中16個區域含有已知的藥物靶點,”麻省總醫院的Jacqueline Lane表示[13]。“同樣,這項研究也表明,失眠療法也可能用於冠狀動脈疾病和抑鬱症的治療。”

論消費級基因檢測的必要性~

另外,這兩篇論文信息量太大,感興趣的朋友可以點擊“閱讀原文”去下載來仔細閱讀。

更多睡眠領域的研究進展盡在瞬息:

[1].Wittchen H, Jacobi F, Rehm J, et al. The size and burden of mental disorders and other disorders of the brain in Europe 2010[J]. European Neuropsychopharmacology, 2011, 21(9): 655-679. DOI:10.1016/j.euroneuro.2011.07.018

[2].Morphy H, Dunn K M, Lewis M, et al. Epidemiology of insomnia: a longitudinal study in a UK population.[J]. Sleep, 2007, 30(3): 274-280. DOI:10.1093/sleep/30.3.274

[3].Lind M J, Aggen S H, Kirkpatrick R M, et al. A Longitudinal Twin Study of Insomnia Symptoms in Adults[J]. Sleep, 2015, 38(9): 1423-1430.

DOI:10.5665/sleep.4982

[4].Jansen P R, Watanabe K, Stringer S, et al. Genome-wide analysis of insomnia in 1,331,010 individuals identifies new risk loci and functional pathways[J]. Nature Genetics, 2019. DOI:10.1038/s41588-018-0333-3

[5].Lane J M, Jones S, Dashti H S, et al. Biological and clinical insights from genetics of insomnia symptoms[J]. Nature Genetics, 2019. DOI:10.1038/s41588-019-0361-7

[6].https://blog.23andme.com/23andme-research/genetics-of-insomnia-more-similar-to-psychiatric-conditions-than-to-other-sleep-traits/

[7].Hammerschlag A R, Stringer S, De Leeuw C, et al. Genome-wide association analysis of insomnia complaints identifies risk genes and genetic overlap with psychiatric and metabolic traits[J]. Nature Genetics, 2017, 49(11): 1584-1592. DOI:10.1038/ng.3888

[8].Laramie J M, Wilk J B, Williamson S, et al. Polymorphisms near EXOC4 and LRGUK on chromosome 7q32 are associated with Type 2 Diabetes and fasting glucose; The NHLBI Family Heart Study[J]. BMC Medical Genetics, 2008, 9(1): 46-46. DOI:10.1186/1471-2350-9-46

[9].Butler M G, Rafi S K, Manzardo A M, et al. High-Resolution Chromosome Ideogram Representation of Currently Recognized Genes for Autism Spectrum Disorders[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2015, 16(3): 6464-6495. DOI:10.3390/ijms16036464

[10].Kripke D F, Kline L E, Nievergelt C M, et al. Genetic variants associated with sleep disorders[J]. Sleep Medicine, 2015, 16(2): 217-224. DOI:10.1016/j.sleep.2014.11.003

[11].Stefansson H, Rye D B, Hicks A A, et al. A Genetic Risk Factor for Periodic Limb Movements in Sleep[J]. The New England Journal of Medicine, 2007, 357(7): 639-647. DOI:10.1056/NEJMoa072743

[12].Janik P, Berdynski M, Safranow K, et al. The BTBD9 gene polymorphisms in Polish patients with Gilles de la Tourette syndrome.[J]. Acta Neurobiologiae Experimentalis, 2014, 74(2).

[13].https://www.genomeweb.com/microarrays-multiplexing/insomnia-studies-reveal-new-risk-loci-related-conditions#.XHUbdZMzbOQ

《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现
《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现《自然》子刊:失眠也是天注定?!迄今最大规模基因组研究发现202个失眠相关基因座,并表明失眠基因与精神类疾病高度重合丨科学大发现

本文作者 | BioTalker

“養娃和失眠哪個更厲害?”


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