单胺氧化酶A基因多态性调节品行障碍神经网络特征的研究

Conduct disorder (CD) is the most common impulse control disorder in adolescents, with onset processes affected by the monoamine oxidase (MAOA) gene polymorphisms. However, how the MAOA gene plays its role in the neural mechanism of CD is still unknown. This study will integrate research methods of behavioral measurement, molecular genetics and cognitive neuroscience to evaluate the subjects, which are male conduct disorder patients with low-activity MAOA genotype (MAOA-L) and high-activity MAOA genotype (MAOA-H) as well as corresponding male adolescent healthy controls. Data from each genotypes and groups are collected, including behavioral data (diagnostic interview of CD, characteristics of aggression and antisocial behavior, impulse control and neural psychology, etc.), multimodal fMRI data (impulse control task fMRI and resting state fMRI data), and ERPs data. Using the latest neural imaging whole-brain network analysis and genetics brain imaging data analysis, we explore not only the characteristics of whole-brain network connections for different genotypes, but also the effects of MAOA polymorphisms on brain neural circuits or particular neural activation patterns. We aim to find the brain-imaging genetic markers for male patients with CD, and to elucidate the neural pathological mechanism of CD, in order to provide new experimental evidence for seeking objective diagnostic index, making prevention and treatment plans.

品行障碍是青少年最常见的冲动控制障碍，其发病过程与单胺氧化酶A（MAOA）基因多态性有关，但MAOA基因在品行障碍中作用的神经机制尚不明了。本研究将通过整合行为学、分子遗传学及认知神经科学等学科研究方法，以低活性MAOA基因型（MAOA-L）和高活性MAOA基因型（MAOA-H）男性品行障碍患者及相应男性健康青少年对照为研究对象，采集各基因型组的行为学数据（品行障碍诊断访谈、攻击与反社会行为特征、冲动控制和神经心理等）、fMRI多模态数据（含冲动控制任务和静息态fMRI数据）及ERPs数据，运用最新的脑成像数据全脑神经网络连接分析方法和脑成像遗传学数据分析方法，对各基因型组全脑神经网络连接特征及MAOA多态性作用的脑神经环路或特征性神经核团激活模式进行深入分析，以揭示男性品行障碍患者的脑成像遗传学标记，为阐明品行障碍的神经病理机制，寻找客观诊断指标及制定防治途径提供新的实验证据。

本课题以品行障碍儿童青少年为研究对象，采用基于行为学—基因—脑影像学的多尺度大数据整合研究模式，综合运用行为学、分子遗传学及MRI、ERPs影像学等多尺度大样本研究方法，揭示了不同MAOA基因型的品行障碍患者的行为学以及脑影像学特征，系统地分析了MAOA基因多态性调节品行障碍精神病理学的机制，并应用最新的行为学与脑影像学的多尺度大数据分析方法，建立了品行障碍儿童青少年脑影像学客观分类诊断模型，为确定品行障碍诊断的脑影像学标记提供科学的实验证据，具有高原创性理论价值和潜在的的应用前景。本课题严格按照计划书实施，已按照计划完成了样本数据采集工作，建立了150例品行障碍儿童青少年的基因、行为学以及MRI、ERPs数据库。目前，已发表相关学术论文29篇，国际会议论文2篇，其中标注基金资助的SCI/SSCI 20篇，单篇最高影响因子为13.39，主要发表在《American Journal of Psychiatry》、《Psychological Medicine》、《European Child & Adolescent Psychiatry》等国际权威杂志上。共有13名研究生参与到本课题的实施中，3名博士研究生和6名硕士研究生的学位论文是本课题的研究成果的直接体现。项目负责人所指导的博士学位论文“青少年期品行障碍脑连接的磁共振成像研究”被评为湖南省优秀学位论文、中南大学优秀学位论文。课题组就本课题组研究与国内外专家进行密切的学术交流，如与国防科技大学胡德文教授课题组合作项目“功能成像脑连接机理研究”（第二研究人）获得国家自然科学奖二等奖，与美国宾夕法尼亚大学医学院脑神经影像研究中心Deltre教授及饶恒毅博士课题组进行广泛合作（相互学术访问2次，联合培养2名博士生），参加人类脑成像组织年度会议（Organization of Human Brain Mapping, OHBM）2017年会（加拿大温哥华，2017）、2016年国际心理学大会（International Congress of Psychology, ICP, 2016,日本横滨）等。总之，本项目已经按照计划完成研究目标。本项目组将继续深入挖掘取样数据，继续撰写高原创性研究论文，发表在学科权威国际期刊上，申请2项以上发明专利，最终申报省部级以上科技成果奖励，以体现本项目组完整的创新性研究成果。