陈华富教授团队在《自然-通讯》发表论文

文:陈华富 图:陈华富 / 来源:生命学院 / 2021-03-16 / 点击量:3516

  近日,电子科技大学生命科学与技术学院陈华富教授团队在国际著名期刊Nature Communications(《自然-通讯》)上发表题为“Cortical structural differences in major depressive disorder correlate with cell type-specific transcriptional signatures”的研究论文。陈华富教授团队李娇博士为该论文唯一第一作者,陈华富教授和廖伟教授为该论文共同通讯作者,电子科技大学生命科学与技术学院为第一作者单位和通讯单位。Nature Communications是高水平综合性的国际学术期刊,2020年影响因子为12.121。

  抑郁症是一种常见的精神疾患,也是世界范围内造成精神障碍的主要原因之一。全球各年龄层共有约2.64亿人患有抑郁症。全世界所有国家的精神疾患负担持续增加,对健康产生显著影响,并在社会、和经济方面造成重大后果。抑郁症可能长期持续或反复发作,严重影响人们正常工作、学习和进行日常生活的能力。抑郁症最严重时可能导致自杀。抑郁症的客观脑影像学表征并不明显,发病机制尚不明确,目前仍缺乏有效的评估、治疗手段。

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  图1研究流程图。a,形态学相似性网络的构建;b,基于Allen数据库的基因表达图谱(图片来源及版权:Nature Communications)。

  重度抑郁症(MDD)已被证明与众多大脑空间分布脑区的结构异常有关。但是,抑郁症的大脑结构变化与基因表达之间的相关性尚不清楚。该研究使用来自两个独立队列的神经影像数据和可公开获得的转录组数据,研究了全脑基因表达与抑郁症患者形态变化之间的联系(图1)。形态相似网络(MSN)分析显示,与对照组相比,患有抑郁症的个体可复制的皮质结构差异。使用人脑基因表达数据,该研究观察到抑郁症相关基因的表达在空间上与形态学相似性网络异常相关。对细胞类型特异性特征基因的分析表明,小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元特异性转录变化是与重度抑郁症特异性的形态学相似性网络异常相关的。另外与抑郁症异常模式相关的这些基因主要富集在了突触相关的通路,表明突触相关的通路可能暗含在抑郁症的病理生理机制中。

  总的来说,该研究的发现将弥合脑连接体和转录组之间的鸿沟。通过将微观基因表达和细胞类型与宏观形态学相似性表征结合起来的方法,在今后可以被用来捕捉精神疾病病患的脑结构异常的分子机制,为抑郁症发病机制提供了重要的遗传影像证据。

  李娇,博士研究生,本科就读于我校生物医学工程专业,本科毕业后保送我校生物医学工程专业继续攻读硕士、博士研究生。近年来,李娇在磁共振成像脑网络方法学开展了系统的研究,参与发表SCI论文22篇。其中,以一作(或2S)在Nature Communications, IEEE Transactions on Medical Imaging, Human Brain Mapping, Psychological Medicine等期刊发表SCI论文7篇,一篇ESI高被引。参与国家自然科学基金1项,省部级项目2项。

  廖伟,生命科学与技术学院教授,神经信息教育部重点实验室骨干研究人员。2005年于我校生命学院攻读硕博学位,师从国家杰出青年基金获得者陈华富教授。主要从事癫痫疾病典型脑影像特征探测,揭示癫痫活动的信息传递和网络演化;建立智能化癫痫活动、痫灶定位和多模态脑影像信息模式识别和预测模型的关键理论和方法。近年来共发表SCI论文81篇,包括Nature Communications, IEEE Transactions on Medical Imaging, Brain, Schizophrenia Bulletin, Radiology, NeuroImage等期刊。主持国家自然科学基金3项,省部级项目2项;参编英文专著1本;获四川省科技进步自然科学类一等奖(排名第二)。

  陈华富,生命科学与技术学院教授,国家杰出青年基金获得者,天府创新领军人才,四川省教书育人名师。1996年四川大学硕士毕业后到电子科技大学工作至今。其中2000年-2014年电子科技大学在职生物医学工程博士(导师:尧德中教授)。陈华富在尧德中教授的培养和指导下,开展了20年磁共振脑影像方向研究,并组建“脑成像与模式识别”研究团队,分别由生命学院、数学学院、公管学院、成都市第四人民医院和四川省人民医院心身科老师和临床医生构成的交叉学科研究团体。主要从事磁共振脑影像数据模式识别的人工智能与机器学习方法研究、神经与精神疾病影像机制研究,探测疾病的典型影像学特征,为临床诊断和评估提供影像学依据。主持科技部863、重点研发人工智能2030项目、国家自然基金重点、杰青和面上等20余项科研项目。团队在Nature Communications, Molecular Psychiatry, Brain, PLoS Biology, Neurology, Schizophrenia Bulletin, Cerebral Cortex, NeuroImage, Human Brain Mapping, IEEE Trans MI/BME 等期刊发表SCI论文200余篇,被SCI引用7500次,获四川省科技进步自然科学类一等奖。


  相关链接:

  论文链接:

  https://www.nature.com/articles/s41467-021-21943-5

  iNature报道链接:

  Nature子刊 | 电子科技大学廖伟/陈华富揭示严重抑郁症的皮质结构差异与细胞类型特异性转录特征相关



编辑:林坤  / 审核:林坤  / 发布者:陈伟