精神分裂症脑网络连接的分子遗传机制研究

精神分裂症是临床常见的重性精神疾病之一，遗传度高达80%。本研究紧扣精神分裂症遗传病因这一亟待解决的关键问题，顺应国际前沿有关复杂性疾病分子遗传研究的发展趋势和最新技术发展，拟通过"极端性状"样本选择方式，提取精神分裂症脑网络连接异常的关键特征作为疾病表型，并采用对全基因组外显子测序的方法，对病例和对照人群基因组所有蛋白编码区进行测序分析，并在独立的大样本中予以验证。这种基于精神分裂症常见疾病-常见变异（CD－CV）和常见疾病-少见变异（CD－RV）双重假设、多学科技术交叉结合的优化研究策略，将有望发现和阐明现有全基因组关联分析（GWAS）方法所不能发现的、基于脑网络连接异常为基础的精神分裂症相关表型的分子遗传基础，特别是少见／罕见功能突变位点的作用。阐明这些位点所编码蛋白的功能，将为揭示精神分裂症的分子遗传机制提供新的认识和视野，对开发早期诊断工具和新的治疗方法，具有十分重要的作用。

精神分裂症是临床常见的重性精神疾病之一，遗传度高达80%。本研究紧扣精神分裂症遗传病因这一亟待解决的关键问题，提取精神分裂症脑网络连接异常的关键特征作为疾病表型，采用全基因组外显子测序的方法，对病例和对照人群进行分析，旨在发现和阐明基于脑网络连接异常为基础的精神分裂症相关表型的分子遗传基础，特别是少见／罕见功能突变位点的作用。主要研究内容包括：（1）结合脑影像学、神经认知功能检查等技术手段，收集未治疗的首发精神分裂症患者样本及正常对照，分析精神分裂症的结构和功能神经网络模式和纵向变化特征，整合构建基于脑网络连接异常为基础的精神分裂症多模态生物学表型指标。（2）采用外显子测序技术，对精神分裂症患者和正常对照进行分析，重点是对少见／罕见遗传基因变异进行分析，并以基于脑神经网络连接异常为基础的精神分裂症多模态生物学指标作为定性和定量疾病表型进行遗传统计分析，发现与精神分裂症发病有关的基因功能位点。主要研究结果包括：（1）进一步扩大和完善首发精神分裂症临床和遗传资源库；（2）揭示了精神分裂症的结构和功能神经网络模式和纵向变化特征，初步构建了基于脑网络连接异常为基础的精神分裂症多模态生物学表型指标；（3）以基于脑神经网络连接异常为基础的精神分裂症多模态生物学指标作为定性和定量疾病表型进行遗传分析，发现包含了有害新异突变的四个基因 (LRP1, MACF1, DICER1 和 ABCA2)是精神分裂症的风险基因，支持精神分裂症的神经发育假说；发现一组稀有突变富集在39个精神分裂症亚组的DNA Repair和Cell Cycle通路，携带有稀有突变的精神分裂症患者较之未携带稀有突变的患者及正常对照相比，表现出左侧海马与左侧顶下小叶及右侧小脑后叶的功能连接受损。本项目的研究发现为揭示精神分裂症的分子遗传机制提供新的认识和视野。