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发现ADHD基因,已知在神经发育中起作用

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儿科研究人员已经确定了数百个基因变异发生更频繁在注意缺陷多动障碍(ADHD)儿童比没有多动症的儿童。这些基因中的许多已知对于学习,行为,脑功能和神经发育是重要的,但之前并未与ADHD相关。主要作者Josephine Elia医学博士说:“由于我们发现的基因改变参与了神经系统的发育,他们最终可能会指导研究人员更好地设计针对ADHD儿童的早期干预措施。”精神病学家和多动症专家在费城儿童医院。

这项研究今天在网上刊登在分子精神病学杂志

不同于单个DNA碱基的变化,称为SNP或“剪切”,在当前研究中检查的变化是结构上的更广泛的变化。被称为拷贝数变异(CNV),它们缺失或反复延伸的DNA。最近发现CNV在包括孤独症和精神分裂症在内的许多疾病中发挥重要作用。每个人都在其DNA中有CNV,但不是所有的变异都发生在影响基因功能的位置上。目前的研究是首次调查CNV在ADHD中的作用。

个别地,每个CNV可能是罕见的,但一起,在关键地区的变化的组合可能相互作用,以提高个人的具体疾病的风险。研究共同负责人Peter S. White博士说:“当我们在2003年开始这项研究时,我们预计会发现一小部分易患儿童ADHD的基因。”分子遗传学家,生物医学中心主任儿童医院信息学。 “相反,可能有数百个基因参与其中,每个人中只有一些基因发生了变化。但是,如果这些基因的行为类似,你可能会得到一个类似的结果 - 多动症。这也可能有助于解释为什么患有多动症的儿童经常临床上呈现稍微不同的症状。“

多动症是儿童中最常见的神经精神障碍,估计全球有20个儿童中有1个患有此症。它可能包括多动,冲动和注意力不集中的症状,在计划,组织和维持重点方面的能力受损。其原因尚不清楚,但从家族研究中可以看出,它们受到遗传学的强烈影响。

研究人员利用来自儿童医院儿科网络的DNA样本,分析了来自335名ADHD患者及其家属的基因组,并与2000多名无关的健康儿童进行了比较。该研究小组的副主席Hakon Hakonarson博士领导的研究小组利用高度自动化的基因分析技术应用于儿童医院应用基因组学中心。

研究小组在两组中发现了相似数量的CNV。然而,出现了不同的模式。在ADHD家族中发现的222个遗传性CNV中,在健康受试者中没有发现CNV,其中很大一部分是先前在其他神经发育障碍中发现的基因,包括孤独症,精神分裂症和图雷特综合征。 ADHD家族中发现的CNV也改变了心理和神经功能如学习,行为,突触传递和神经系统发育等重要基因。 White说:“我们采取了系统生物学的方法,将基因分组为具有共同功能的组。 “我们发现ADHD患者和家庭中更可能发生改变的基因集合影响了生物学上有意义的功能。”例如,White说,研究小组发现了一个基因最近与不安腿综合症ADHD成人常见的睡眠障碍类型。

另一个删除发生在谷氨酸受体基因。谷氨酸是一种神经递质,是一种在大脑中携带信号的蛋白质。虽然多动症药物作用于多巴胺和5-羟色胺,这也是神经递质,这个新的发现可能暗示了谷氨酸的重要作用,至少对一些ADHD患者。

White说:“当我们深入研究ADHD等非常复杂的疾病的遗传学时,我们会发现许多促成基因,这些基因往往不同于一个家族。 研究人员说:“研究不同基因的功能使我们能够识别可能参与这种神经精神障碍的生物学途径。”

研究人员说,涉及ADHD的一些生物学途径也可能与其他神经疾病相同。同样,在ADHD中发现的CNV也存在一些重叠,这些重叠也发生在自闭症,精神分裂症和其他神经疾病中。 Elia说,这种重叠不足为奇,因为ADHD患者常常也有这些疾病中的一种。然而,随着研究人员在神经系统疾病中更多地了解特定基因,研究人员希望将来可以根据患者自身的基因特征对治疗进行个性化治疗,从而实现更有针对性的特异性治疗。

Elia和White强调,在基因发现导致ADHD治疗之前,必须做更多的工作。

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)为宾夕法尼亚大学,宾夕法尼亚州卫生部,科茨沃尔德基金会和ADHD:攀登治愈基金会提供了研究资助。 Elia,White和Hakonarson都是宾夕法尼亚大学医学院(Penn)的教员。儿童医院生物医学信息中心的Xiaowu Gai博士是Elia的第一作者。其他合作者来自儿童医院和宾夕法尼亚州。

Elia等人,“注意缺陷多动障碍中发现的罕见结构变体优先与神经发育基因相关”, Molecular Psychiatry,,在线公布,2009年6月23日。

费城儿童医院简介

费城儿童医院成立于1855年,是全美第一家儿科医院。通过长期致力于提供卓越的患者护理,培训新一代儿科医疗专业人员和开创性的重大研究计划,儿童医院培育了许多令全球儿童受益的发现。其儿科研究项目是全国最大的研究项目之一,在美国国立卫生研究院的资助下排名第二。此外,其独特的以家庭为中心的护理和公共服务项目已经将拥有430张床位的医院认可作为儿童和青少年的主要倡导者。欲了解更多信息,请访问http://www.chop.edu。



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