筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物及方法与流程

专利2026-06-28  0


本发明属于生物医学,具体涉及一种检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用。


背景技术:

1、近年来,随着对精神疾病临床研究的不断深入,母婴分离和婴儿期创伤确实增加成年后罹患精神疾病的风险引起了学术界的广泛关注。

2、早期生活压力会影响大脑发育。研究表明,早期生活中的压力(如母婴分离和虐待)与成年后的心理健康问题(如焦虑、抑郁和创伤后应激障碍)存在显著关联。这些早期压力会改变大脑发育,特别是影响与情绪调节和应对压力相关的神经回路,如前额皮质、海马体和杏仁核。多项前瞻性纵向研究发现,童年时期的逆境经历与成年后的心理健康问题密切相关。这些研究表明,经历过童年创伤的人在成年后更容易出现各种心理健康问题,包括焦虑、抑郁、自杀倾向和自我伤害。基于动物模型的神经生物学研究显示,早期母婴分离会导致大脑中涉及情绪和应激反应的神经回路发生结构和功能上的改变。这些改变会增加成年后出现精神疾病的可能性。总之,这些研究表明,早期生活中的不良经历对大脑发育有长期的负面影响,并显著增加了成年后罹患精神疾病的风险。

3、婴儿期高表达的基因对于大脑发育至关重要。这些基因在神经元的生成、分化、突触形成以及神经网络的建立和修饰过程中发挥关键作用,直接影响大脑的发育和功能。这些基因的异常表达可能导致多种神经发育障碍,如孤独症、注意力缺陷多动障碍(adhd)等。在大脑发育过程中,某些基因如neurod1和nestin在神经干细胞和祖细胞中高表达,这些基因调控神经元的生成和分化。研究表明,这些基因的高表达对于新生神经元的产生和成熟至关重要。突触的形成和功能修饰也是大脑发育的重要环节。例如,synaptophysin和psd-95基因在突触前和突触后结构的形成中起关键作用。突触形成和塑性变化是学习和记忆过程的基础,而这些基因的高表达对于突触的正常发育和功能至关重要。大脑中的神经网络是通过复杂的基因调控和信号传导建立的。例如,bdnf(脑源性神经营养因子)在神经元存活、分化和突触可塑性中起重要作用。研究发现,bdnf的高表达与神经元的生长和神经网络的稳定性密切相关。大脑发育过程中存在多个关键时期,这些时期内某些基因的高表达对于特定发育过程至关重要。例如,egr1和arc基因在神经活动引发的基因表达中起重要作用,这些基因在学习和记忆的关键时期高表达,促进突触的可塑性和记忆的形成。

4、综上所述,研究这些婴儿期高表达的基因功能和调控机制,对于理解大脑发育和相关疾病的发生机制具有重要意义。而前述这些早期压力可以通过多种途径先影响转录因子的表达和活性,从而调控基因表达并影响生物体的生理和心理功能。这种机制在许多疾病的发生和发展中起重要作用。而目前高通量转录组定量技术成熟,为实现婴儿期发育关键基因标志物的筛选提供了充分的技术基础。

5、综合而言,这一研究领域的拓展对于提高精神疾病的早期诊断准确性以及个体化治疗的发展都具有重要的科学意义。通过深入挖掘婴儿期发育关键基因标志物的信息,有望在精神病学领域取得新的突破,为精准医学的实践奠定坚实基础。

6、huang等人曾使用10个具有相似时间表达模式的基因簇,并鉴定了41个与大脑发育过程相关的质膜上编码氯离子转运体和通道(gcltc)的基因。发现4个包含22个gcltc的簇在神经元功能方面富集,来自不同簇的gcltc表现出不同的细胞类型偏好和解剖异质性。他们还发现簇基因与疾病之间存在很强的相关性,其中大多数是神经系统疾病。通过这种方法发现gcltc之一的slc12a2对胶质细胞相关疾病的影响比对神经元相关疾病的影响更大。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题,本发明提供了一种检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用及筛选方法。

2、为了实现上述目的,本发明的第一方面提供了一种检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用,其主要特点是,所述的生物标志物为myt1l-syt1互作基因组合。myt1l-syt1互作基因组合可以筛查潜在精神疾病风险。

3、本发明的第二方面提供了一种筛选筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物的方法,其主要特点是,基于婴幼儿期特异性表达基因的基因组学和表观基因组学,确定枢纽基因和转录因子,作为筛查因婴幼儿期外界压力应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物。

4、本发明涉及基于高表达基因特征获得早年创伤增加罹患精神疾病风险的标志物筛选方法。

5、较佳地,所述的方法包括步骤:

6、(1)收集八个不同发育阶段的捐赠者的大脑基因表达数据;

7、(2)数据处理并筛选获得婴幼儿期高表达基因;

8、(3)筛选婴幼儿期高表达基因中的精神疾病风险基因;

9、(4)筛选神疾病风险基因的转录因子;

10、(5)使用筛选后的核心转录因子获得早期精神疾病诊断基因集。

11、本发明涉及计算机技术、机器学习、生物信息学在临床标志物发现领域的应用,使用生物信息方法从各个发育阶段的尸脑组织的rna测序数据出发,通过表观遗传修饰特征(转录因子、染色质修饰状态)筛选出容易受到转录因子影响的基因基,从而获得可能因早年创伤应激诱发基因表达改变的精神疾病基因标志物组合,可后续用于开发早期精神疾病筛查的基因组合。

12、本发明的检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期外界压力应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用及筛选方法,首次基于婴幼儿期特征性高表达基因提出找寻精神疾病基因标志物方案,具体地,使用生物信息方法从各个发育阶段的尸脑组织的rna测序数据出发,通过表观遗传修饰特征(转录因子、染色质修饰状态)筛选出容易受到转录因子影响的基因簇,从而获得因早年创伤应激诱发基因表达改变的精神疾病基因标志物组合,可后续用于开发早期精神疾病筛查的基因组合。



技术特征:

1.检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用,其特征在于,所述的生物标志物为myt1l-syt1互作基因组合。

2.一种筛选筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物的方法,其特征在于,基于婴幼儿期特异性表达基因的基因组学和表观基因组学,确定枢纽基因和转录因子,作为筛查因婴幼儿期外界压力应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的方法包括步骤:


技术总结
本发明涉及一种检测生物标志物表达水平的试剂在制备筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的产品的应用,其特征在于,所述的生物标志物为MYT1L‑SYT1互作基因组合。本发明还涉及筛选筛查因婴幼儿期应激导致罹患精神疾病风险提高的生物标志物的方法。首次基于婴幼儿期特征性高表达基因提出找寻精神疾病基因标志物方案,具体地,使用生物信息方法从各个发育阶段的尸脑组织的RNA测序数据出发,通过表观遗传修饰特征(转录因子、染色质修饰状态)筛选出容易受到转录因子影响的基因簇,从而获得因早年创伤应激诱发基因表达改变的精神疾病基因标志物组合,可后续用于开发早期精神疾病筛查的基因组合。

技术研发人员:王振,王卫娣
受保护的技术使用者:上海市精神卫生中心(上海市心理咨询培训中心)
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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