抑郁症患者大脑的生物钟紊乱

重度或临床抑郁症似乎会改变调节睡眠和觉醒的基因

睡眠紊乱是抑郁症的常见症状,因此医生在诊断抑郁症时首先会关注失眠和嗜睡。然而,现在,科学家们首次观察到抑郁症患者大脑中的生物钟功能失常。

根据今天(5月13日)发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究,患有重度抑郁症(也称为临床抑郁症)的人,其大脑各区域的昼夜节律均被打乱。研究人员观察了精神健康捐赠者的死后大脑样本,并将其与死时患有重度抑郁症的人的样本进行了比较。

他们发现,抑郁症患者大脑中的基因活动未能遵循健康的24小时周期。


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“他们的睡眠周期似乎既发生了偏移又被打乱了,”研究人员、密歇根大学人类遗传学教授李俊(音译)说。[关于睡眠你必须知道的5件事]

生物钟

每个人天生就拥有一个基因组,作为构建构成身体的蛋白质的蓝图。但基因并非稳定的蛋白质构建机器。相反,它们的活动水平会发生变化,根据情况表达或多或少。影响基因表达的一个因素是每日光照周期。

特别是,大脑深处称为下丘脑的区域中的细胞充当起搏器,设定生物钟,并使身体其他部位的细胞保持大约24小时的周期。起搏器细胞解释了为什么时差如此痛苦:这个生物钟需要时间来适应新的时区

为了更好地了解抑郁症患者的基因表达如何变化,李和他的同事们观察了35名患有重度抑郁症的患者和55名精神健康者的脑部,所有这些人在一天中的不同时间死亡。捐赠的大脑包含了每次死亡时基因表达的指纹。研究人员检查了六个主要大脑区域的这种基因表达:背外侧前额叶皮层、杏仁核、小脑、前扣带皮层、伏隔核和海马体。

周期紊乱

在健康人中,明显出现了一个周期。在一天中同一时间死亡的人表现出相似的脑部基因表达模式。

“有些基因在一天中会从高到低再到高,”李告诉《生命科学》。“其他基因则会从低到高再到低。”

这些模式如此清晰,以至于研究人员可以通过观察大脑中的基因表达,并利用这些信息来确定死亡时间——但只能在健康的大脑中。抑郁症患者的大脑不遵循健康的模式。

例如,在健康人中,在表现出最清晰循环模式的16个基因中,有11个基因在四个或更多的大脑区域中循环。相比之下,在患有重度抑郁症的人中,只有两个基因在多个区域表现出清晰的循环模式,而且没有一个基因在三个以上的区域循环。

李说,抑郁症患者大脑中缺乏细胞循环的证据可能表明,抑郁症患者的昼夜节律只是被扁平化了。或者,模式的缺失可能揭示了每日周期的偏移,以至于在抑郁症患者的大脑中无法检测到这些模式。

为了验证这个想法,研究人员比较了在不同时间死亡的抑郁症患者的基因表达,并发现了一些相似之处。研究人员说,这表明抑郁症患者的生物钟可能已经偏移了几个小时。

然而,另一项分析发现,在抑郁症患者中,原本预计会一起移动的基因并没有这样做。这一发现表明,生物钟被打乱了。

换句话说,李说,抑郁症患者大脑的问题似乎既包括偏移,也包括紊乱。

他说:“他们似乎在一天中错误的时间睡觉,而且他们的睡眠质量也与健康的睡眠不同。”

研究人员发现,在被诊断为重度抑郁症但死前没有服用抗抑郁药的患者中,睡眠周期的偏移仍然存在,这表明是疾病本身而非治疗导致了昼夜节律问题。

李说,抑郁症患者的失眠和嗜睡症状已经启发了诸如光疗等治疗方法,以试图重置生物钟。这项新研究证实了这种方法可能有效。他还说,研究人员也可能能够开发出药物治疗方法来修复生物钟。

李说:“这加强了旧的观点,即尝试解决睡眠周期是诊断和治疗中的一个好方法。”

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