5月23日,中南大学生命科学学院陈超团队在国际顶尖期刊《科学》(Science)子刊上在线发表2篇研究论文。从性别差异,评估转录组数据的细胞去卷积方面为理解精神障碍的生物学基础提供了新视角。
陈超作为共同通讯作者在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上在线发表题为“精神障碍患者死后大脑样本的转录组性别差异(Transcriptomic sex differences in postmortem brain samples from patients with psychiatric disorders)”的研究论文。该研究分析了来自PsychENCODE联盟的2160例精神分裂症(SCZ)、双相情感障碍(BD)、孤独症谱系障碍(ASD)患者的死后成人大脑样本的转录组学数据。单个基因水平发现女性精神疾病患者的基因表达改变普遍大于男性患者,基因共表达网络水平上发现女性SCZ、BD和ASD相对于男性患者有更高比例的共表达模块呈现出明显的连接度改变,女性的转录组负担中与免疫和神经突触相关通路的基因(如SCN2A、FGF14和C3)比男性更加富集。该研究不仅在精神障碍的背景下解释了男性和女性在转录组功能障碍上的差异,而且将免疫和突触相关通路与这些性别差异联系起来,增加了性别影响精神障碍机制的理解。
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同日,《科学进展》(Science Advances)在线发表了题为“评估样本水平的细胞去卷积方法对人类大脑转录组数据的性能和应用(Evaluating performance and applications of sample-wise cell deconvolution methods on human brain transcriptomic data)”的研究论文。陈超为论文共同通讯作者。该研究利用组织水平的RNA测序(RNA-seq)、单细胞/细胞核(sc/sn)RNA-seq和免疫组化的样本匹配数据对九种去卷积方法进行了评估,发现dtangle在估计细胞比例方面表现最佳,而bMIND在估计基于样本的细胞类型基因表达方面表现最佳。去卷积后分析的eQTL(Decon-eQTL)比单独的组织或单细胞eQTL更能解释精神分裂症的GWAS遗传性。此外还利用去卷积数据研究了与阿尔茨海默病、精神分裂症和大脑发育相关的差异基因表达。该研究结果在组织水平和单细胞数据中得到了复制,为去卷积数据在多种脑部疾病中的生物学应用提供了范例。
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陈超团队专注于研究人脑多组学水平调控与神经精神疾病及相关的心理和行为特征的关系。研究获得国家科技重大专项、基金委优秀青年基金、美国NIH等项目资助,研究成果在顶级期刊发表,受邀在高水平学术会议上做报告,并获得(美国人类遗传学会Charles J. Epstein奖,世界精神遗传学会Hugh Gurling奖)等多项国际学术奖项。
初稿:韩聪;初审:刘春宇;复审:胡艺俏;终审:陈超