精神疾病,长期靠症状诊断。抑郁、幻觉、躁狂、认知下降……看起来各不相同,但大脑深处,它们可能共享同一套分子暗流。
现在,研究者绘制了迄今最大的“人类前额叶皮层基因活动图谱”。前额叶是大脑的“总指挥部”,负责计划、决策、情绪调节,它也是精神分裂症、双相障碍、痴呆等疾病的关键脑区。尤其是背外侧前额叶,一旦出问题,就与多种精神疾病和认知障碍有关。
这张图谱,基于近1500名逝者捐献的脑组织。捐献者年龄从婴儿到108岁,既有正常对照,也有8种脑病患者:阿尔茨海默病、路易体痴呆、帕金森病、血管性痴呆、tau蛋白病、额颞叶痴呆、精神分裂症、双相障碍。
研究团队用“单细胞RNA测序”,逐个细胞看哪些基因在活动。他们分析了超过630万个脑细胞,包括神经元、免疫细胞和血管细胞。这相当于把前额叶的细胞世界,放到了显微镜下,而且是一张人群规模的全景图。
这项研究以8篇论文的形式发表,其中3篇发表在《自然》杂志上。
重塑工程
首先,研究者做了一项基础研究,用不到1岁到97岁的健康大脑,研究人类背外侧前额叶皮层在一生中如何变化。团队发现,皮层发育有三个明显阶段:生命早期快速重塑;中年期稳定,从24岁及以上开始;大约65岁开始第二次重塑。
不同细胞类型表现出不同的基因活动模式,包括生命早期与脑发育相关的变化,以及晚年与免疫活动、应激反应和大脑昼夜节律相关细胞类型的变化。
接着,团队开始看疾病相关的脑变化。结果发现,神经疾病虽然表现各异,但很多疾病在分子层面有共同特征。这些共同点,在科学家不能逐个细胞类型研究时,是看不见的。
比如,把各种细胞类型的数据混在一起时,阿尔茨海默病患者和帕金森病患者之间,没有发现共同的基因活动异常。但当专门看小胶质细胞——大脑里的常驻免疫细胞——时,却找到47条共享的遗传通路,在两种病中都发生了改变。
更关键的是,研究还发现了两类变化:一类是八种疾病共有的,正常大脑里没有;另一类只出现在痴呆相关疾病中。
这对精神科意义重大。精神分裂症和双相障碍,不再是完全独立的“标签”。它们可能和神经退行性疾病共享部分免疫、炎症或应激相关机制。换句话说,精神疾病和痴呆,可能在分子层面有交叉。
精神疾病,正在走向“精准分层”
这张图谱覆盖精神分裂症和双相障碍。前额叶是执行功能和情绪调控的核心,研究发现,不同细胞类型、不同遗传背景、不同疾病阶段,基因活动模式并不一样。
这意味着,未来不能只用“精神分裂症”或“双相障碍”这样的大标签。也许要问:是哪类细胞出了问题?是免疫细胞,还是神经元?是早期,还是晚期?有没有共享通路?
这就是精准精神病学的方向。它能帮助找到生物标志物,把患者分成更准的亚型,开发更有针对性的治疗。甚至,跨诊断治疗也可能成为现实:如果两种病共享同一分子通路,也许能共用同一类药。
阿尔茨海默病的线索,也给精神科提了个醒
研究还深入研究了阿尔茨海默病。疾病早期,免疫细胞被激活;随后,神经元丢失。研究者还用人工智能工具,把特定分子通路与阿尔茨海默病常伴随的行为症状联系起来,比如抑郁和激越。
这提醒精神科:痴呆患者的抑郁、激越,可能不只是“心理反应”,而有分子基础。未来干预,也许能更精准。
临床意义
第一,精神疾病可能共享分子机制。精神分裂症、双相障碍、痴呆之间,并非井水不犯河水。
第二,诊断可能从“症状描述”走向“分子分型”。同病不同因,未来治疗会更分层。
第三,免疫和炎症通路,可能是跨疾病靶点。
第四,分子变化和行为症状可以连接。抑郁、激越、认知下降,背后可能有可干预的通路。
第五,数据已公开。全球研究者都能挖掘,这会加速精神疾病研究。
当然,从图谱到临床,还有很长的路,但它已经打开一扇门。这张大脑基因图谱,不只是“地图”,更像一本“疾病分子说明书”。
它让我们看见,不同脑病何时共享同一条路,又何时各走各的路。精神疾病,可能不是一团乱麻,也不是彼此孤立的“标签”,而是一张有共同密码的网。
参考文献
Heidt A. Landmark map of human brain's gene activity holds clues to Alzheimer's disease and more. Nature. 2026 Sep 23. doi: 10.1038/d41586-026-02947-x. Epub ahead of print. PMID: 42778745.
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