【摘 要】
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【背景和目的】抑郁症高居全球疾病负担首位,然其发病机制尚未澄清。肿瘤坏死因子(TNF-α)与抑郁症的发生发展密切相关,TNF-α表达受自身单核苷酸多态性调节,TNF-α及其单核苷酸多态性能够影响神经突触可塑性而呈现脑区结构功能改变,且抗TNF-α治疗能够改善抑郁症患者抑郁症状及认知损害。基于以上,本研究假设TNF-α的rs1799724位点单核苷酸多态性可能影响抑郁症患者神经突触可塑性而呈现脑区结
【基金项目】
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国家自然科学基金重大研究项目培育计划(91232719)
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【背景和目的】抑郁症高居全球疾病负担首位,然其发病机制尚未澄清。肿瘤坏死因子(TNF-α)与抑郁症的发生发展密切相关,TNF-α表达受自身单核苷酸多态性调节,TNF-α及其单核苷酸多态性能够影响神经突触可塑性而呈现脑区结构功能改变,且抗TNF-α治疗能够改善抑郁症患者抑郁症状及认知损害。基于以上,本研究假设TNF-α的rs1799724位点单核苷酸多态性可能影响抑郁症患者神经突触可塑性而呈现脑区结构功能改变,进而可能影响抑郁症的认知功能及社会功能损害。本研究结合结构相和任务态MRI两种模态,旨在探索TNF-α基因多态性对抑郁症患者脑区结构和工作记忆中功能网络的影响,以及受TNF-α基因多态性影响脑区/脑网络与抑郁症认知功能及社会功能损害关联。【方法】第一部分研究TNF-α单核苷酸多态性对抑郁症患者脑结构影响:共纳入SNP分型成功的抑郁症患者256名和健康受试者135名,进行临床和认知等特征比较。然后对其中结构相MRI数据良好的低风险型抑郁症患者109名、高风险型抑郁症患者34名、低风险型健康受试者84名、高风险型健康受试者29名进行结构分析。通过基于体素的形态学测量(voxel based morphometry,VBM)分析定位基因型和诊断对受试者灰质体积的影响,结合基于图论的脑网络分析进一步比较高风险型亚组中患者与健康被试结构共变网络的拓扑属性。并提取显著受TNF-α影响的脑区灰质体积特征值,与认知功能和社会功能进行关联分析。第二部分研究TNF-α单核苷酸多态性对抑郁症患者工作记忆脑网络的影响:对任务态MRI数据良好的低风险型抑郁症患者105名、高风险型抑郁症患者33名、低风险型健康受试者84名、高风险型健康受试者29名进行分析。使用包括0-back(基线)和2-back两种负荷的Two-back任务,首先测试在工作记忆中的全脑激活/减活图,并进一步通过独立成分分析确定工作记忆中的脑网络,测算基于0-back<2-back负荷对照下工作记忆中的脑网络参与度及功能网络连接,统计分析TNF-α单核苷酸多态性和不同诊断对受试者工作记忆中脑区活动和脑网络的影响。最后,对受TNF-α影响的脑网络与认知功能和社会功能进行关联分析。【结果】第一部分研究TNF-α单核苷酸多态性对抑郁症患者脑结构影响:诊断x基因型交互作用及诊断主效应位于右侧枕上回(FDR校正,p<0.05),尤其表现为高风险型的抑郁患者较高风险型健康对照右侧枕上回体积明显减小。高风险型受试者(T携带者)较低风险型受试者左侧角回体积减小(lowrisk<highrisk,FDR校正,p=0.05)。然而,高风险型亚组的患者和健康被试的结构网络并无显著的全脑或局部拓扑学差异。右侧枕上回灰质体积在MDD低风险组和HC高风险组一定程度上与认知功能正相关,在MDD低风险组与社会功能损害正相关。左侧角回灰质体积在MDD低风险组和HC低风险组一定程度上与认知功能负相关;在MDD低风险组和MDD高风险组与社会功能正相关,而在HC低风险组与生活质量负相关。第二部分研究TNF-α单核苷酸多态性对抑郁症患者工作记忆脑网络的影响:未发现TNF-α单核苷酸多态性对工作记忆中单一脑区活动有显著影响。抑郁症患者和健康受试者的视觉网络、默认网络、额顶网络和凸显网络可能参与工作记忆过程。TNF-α基因多态性能够影响默认网络在工作记忆中参与度(F=4.852,p=0.029),具体表现为高风险型抑郁症患者及高风险型健康对照较低风险型健康对照的默认网络在工作记忆中的抑制显著减弱。额顶网络工作记忆参与度在抑郁症患者和健康对照之间存在显著差异(F=4.327,p=0.039),具体表现为低风险型抑郁症患者较低风险型健康对照额顶网络在工作记忆中参与度显著升高。额顶网络-视觉网络功能连接在抑郁症患者和健康对照之间存在显著差异(F=7.681,p=0.006),具体表现低风险型抑郁症患者较低风险型和高风险型健康对照FPN-VN负性连接显著增强。在抑郁症患者组和低风险健康对照组,均发现默认网络工作记忆中参与度与认知功能负相关,仅发现高风险抑郁症患者组默认网络工作记忆中参与度与损失工作天数负相关。【结论】TNF-α在rs1799724位点的单核苷酸多态性影响抑郁症患者和健康对照右侧枕上回和左侧角回的灰质体积以及默认网络在工作记忆中的参与度,且其可能通过影响上述脑区结构和功能在一定程度上影响认知功能及社会功能。
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