多巴胺、谷氨酸和5-羟色胺神经递质通路有关基因与人脑认知能力的关系研究

用行为基因组学思路与方法研究认知能力与基因的关系，已成为当前认知神经生物学领域的新热点。本项目以我们在先期研究中积累的有5类17种认知能力测验成绩及DNA样品的1700余名随机健康大学生和700余名秦巴山区健康成人为样本，按特定原则，选择多巴胺、谷氨酸和5-羟色胺三个递质通路中的17个基因及其遗传标记位点，用Realtime-PCR、PCR-RFLP、PCR-SSCP和基因测序等方法，研究这些基因多态性与多种认知能力的关系，比较不同递质通路中有关基因与不同认知能力关系的特点，初步探索这些基因影响各种认知能力的"认知图谱"。本研究不仅对了解人脑认知能力的分子机制与遗传机理有重要的基础研究意义，还对了解我国汉族人群认知能力相关基因的分布与遗传特点有重要的实际意义。其最终成果，还可在优生资询、新药开发和儿童未来的个性化教育等方面显示实际的应用前景。

采用RFLP、VNTR、PCR-SSCP并结合DNA测序，在700余名18-22岁健康大学生样本中，研究了多巴胺、谷氨酸和5-羟色胺三个神经递质通路上的17个有关基因和参与轴突引导过程的4个有关基因的功能多态位点与中央执行功能、工作记忆、空间认知、言语认知和长时记忆的关系。结果：① COMT、DBH、MAOA、DRD4、TPH2等5个基因各自对中央执行功能有显著影响，DRD2*BDNF*DAT1基因组合以及5-HT2A*TPH2基因组合的交互作用对执行功能也有显著影响；② BDNF、DRD2、5-HT2A、NRSF基因各自对工作记忆有显著影响，COMT*BDNF*DRD2*DAT1基因组合的交互作用对工作记忆也有显著影响；③DBH、5-HT2A、GRM1、DDC基因各自对空间认知能力有显著影响，TPH2*MAOA*5-TH6*5-HT2A基因组合对空间认知能力也有显著影响； ④5-HTT、DDC和SNAP-25基因各自对言语认知能力有显著影响；⑤ DRD4和5-HT6基因各自对长时记忆能力有显著影响。通过该研究，不仅筛选到了多个与人的五类认知能力有关的基因，还初步勾画出了5种认知能力的简单基因谱。