2023年10月12日发布 | 128阅读

【中国声音】复旦大学类脑智能科学与技术研究院与华山医院联合团队揭示生活方式降低抑郁症风险的神经机制

赵钰洁

复旦大学类脑智能科学与技术研究院

杨柳

复旦大学附属华山医院神经内科

冯建峰

复旦大学类脑智能科学与技术研究院

程炜

复旦大学类脑智能科学与技术研究院

郁金泰

复旦大学附属华山医院

脑医汇,由外而内,融“汇”贯通

9月11日,由复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰教授/程炜青年研究员团队领衔,联合复旦大学附属华山医院剑桥大学华威大学多学科交叉团队,基于大规模生物医学数据库与大数据统计建模方法,发现拥有健康的生活方式最高可降低57%的抑郁症患病风险,进一步机制研究表明健康生活方式能够通过影响我们的大脑结构、免疫系统和新陈代谢,进而对预防抑郁症起到保护作用。


相关研究成果以《生活方式与抑郁症关联的脑结构、免疫代谢及遗传机制》(“The brain structure, immunometabolic and genetic mechanisms underlying the association between lifestyle and depression”)为题发表在Nature子刊Nature Mental Health,并被编辑选为Research Briefing进行报道。


[Zhao, Y., Yang, L., Sahakian, B.J. et al. The brain structure, immunometabolic and genetic mechanisms underlying the association between lifestyle and depression. Nat. Mental Health 1, 736–750 (2023). https://doi.org/10.1038/s44220-023-00120-1]


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研究背景

抑郁症是全世界主要致残原因,也是造成全球疾病总负担的主要原因。据《柳叶刀》最新抑郁症研究报告,全世界每年有5%的成年人患有抑郁症,在中低收入国家超过75%的抑郁症患者得不到正确诊断和治疗,即便得到治疗,很多抑郁症患者也会不断复发、终生服药。因此制定有效的抑郁症预防措施,缓解全球抑郁症负担愈加重要。抑郁症风险因素众多、发病机制复杂。生活方式是最重要风险因素之一,过去临床研究表明保持健康饮食作息、定期锻炼、积极社交等生活方式的人群患抑郁症的风险较低。健康生活方式能降低多少抑郁症患病风险?这一关联背后的神经生物学机制是什么?这些问题回答对于制定有效的抑郁症预防措施、降低抑郁症发病风险具有重要意义。


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研究方法&研究结果

研究团队基于英国生物银行(UK Biobank)数据库,通过分析超290,000人(其中13,000人患有抑郁症)超过十三年的随访数据,制定了健康生活方式的综合评分,包含下述七个生活方式因素:适量的饮酒、健康的饮食结构、定期的体力锻炼、健康的睡眠时长、从不吸烟、低至中度的久坐行为、频繁的社交联系。



通过生存分析发现,拥有健康的睡眠时长(每晚7至9小时)的保护效应最强,可以将抑郁症的风险降低22%;频繁的社交联系可以降低18%的抑郁风险,并且是预防抑郁症复发的最佳保护措施;不喝酒或适量饮酒可使抑郁风险降低11%;健康饮食可降低6%;定期体育锻炼可降低14%;从不吸烟可降低20%;低至中度的久坐行为可降低13%。进一步,研究团队根据健康生活方式的综合评分划分了三个生活方式类别,结果发现,与不良生活方式的人相比,拥有中等健康生活方式的人患抑郁症的风险降低了41%,而拥有健康生活方式的人患抑郁症的风险降低了57%。



进一步,研究团队探究了遗传风险与生活方式的交互效应,结果发现,对于具有高、中、低三种不同抑郁症遗传风险的人群,健康的生活方式都可以显著降低患抑郁症的风险。通过孟德尔随机化分析进一步发现生活方式对抑郁症具有显著的因果效应。这一研究结果表明无论个体的遗传风险高低,健康的生活方式都对预防抑郁症具有重要的保护效应,为有抑郁家族史以及较高抑郁症遗传风险的人群提供一种切实可行的保护策略。 



为了进一步阐明为什么健康的生活方式能够降低患抑郁症的风险,该研究团队结合影像、生化等多维度数据对这一关联背后的神经生物学机制。首先,在神经影像方面,发现更健康的生活方式与更大的苍白球、丘脑、杏仁核和海马体等脑区体积相关,这些脑区在认知控制和情绪调节方面具有重要功能。其次,研究团队发现健康生活方式与C反应蛋白(一种体内因应对压力而产生的分子)、甘油三酯(身体用来储存能量以备后用的主要脂肪形式之一)等免疫代谢指标显著相关。



研究团队对此的解释是,生活中的压力会影响身体调节血糖的能力,而不充足的体育锻炼和睡眠时长会损害身体应对压力的能力,加速体内细胞的老化损伤,进而导致免疫功能下降,孤独感和缺乏社会支持也会损伤免疫系统并增加感染风险。


最后,研究团队进一步整合生活方式、抑郁、遗传、脑结构和免疫代谢等多方面数据,利用结构方程模型刻画这五个维度数据之间的相互作用关系,系统阐释生活方式降低抑郁症发病风险的神经机制,为我们理解健康生活方式如何通过影响脑结构和免疫代谢功能进而降低抑郁风险提供了全面的视角。


*复旦大学类脑智能科学与技术研究院冯建峰教授、程炜青年研究员、复旦附属华山医院郁金泰教授为该文的通讯作者,复旦类脑研究院博士生赵钰洁以及复旦大学附属华山医院神经内科8年制博士生杨柳为论文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委、国家重点研发计划、上海市重大专项等的经费支持。


冯建峰 教授

复旦大学类脑智能科学与技术研究院

上海数学中心首席科学家、复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长,“复旦-科大智能”智能机器人联合实验室主任。长期致力于发展数学、统计与计算机的理论和方法,并原创性地将它们应用于解决神经科学和各类脑疾病中的具体问题。2011年获英国皇家学会沃夫森研究功勋奖。在单神经元和神经元网络的动力学研究、机器学习算法的设计和分析、随机控制理论、因果关系分析等方面都做出过杰出工作,相关重要成果发表在Molecular Psychiatry,Brain,PNAS,PRL,J Neuroscience等杂志上。目前研究兴趣主要集中在对来自神经科学和脑疾病的不同尺度海量数据的分析、挖掘和理论研究上。提出和发展了全脑关联分析(BWAS)的方法和理论,并成功应用于发现抑郁症、精神分裂症和自闭症病灶;发展了定量化大脑的泛函熵方法,应用于老龄化、智力和创造性的研究中。

程炜 博士

复旦大学类脑智能科学与技术研究院

博士,青年研究员,博士生导师。2016年获复旦大学应用数学博士学位。研究领域为发展影像大数据统计方法及其在神经精神疾病中的应用研究,旨在通过脑影像大数据揭示疾病病理机制及预测疾病进展,实现临床早期诊断与精准治疗。主持国自然面上、上海自然基金等项目,入选上海市启明星、上海市扬帆等人才计划。近五年,以通讯或第一作者(含共同)身份在相关领域发表论文25篇(中科院一区11篇),包括脑疾病领域旗舰期刊JAMA Psychiatry(IF=21.5)、Molecular Psychiatry(IF=15.9,两篇)、Brain(两篇,IF=13.5)、American Journal of Psychiatry(IF=18.1)以及综合性旗舰期刊Nature Communications(IF=14.9)、eLife(IF=8.14)等。两篇入选ESI Top 1%高被引论文,三篇入选期刊封面论文,四篇入选编辑推荐论文,研究成果被Brain、Neurology等期刊以专门评论文章正面评价,并成功应用于抑郁症的临床治疗。Google学术引用1800余次,H-index = 21。目前担任Journal of Neuroscience Methods编委、英国华威大学荣誉研究员以及Biological Psychiatry等多个期刊审稿人。

郁金泰 教授

复旦附属华山医院

神经内科副主任,教授、主任医师、博士生导师、医学博士、留美博士后,曾在美国UCSF神经内科工作,现为认知障碍和痴呆亚专科带头人,中华医学会神经病学分会青年副主任委员,国家科技创新2030“脑科学与类脑”重大项目负责人,国际期刊Brain Disorders杂志主编。

学术职务:中华医学会行为医学分会全国委员、中华医学会神经病学分会神经心理和神经行为学组副组长、中华医学会神经病学分会青年学组副组长

获得荣誉:中华医学科技进步奖2项,省科技进步二等奖4项,市科技进步一等奖1项。

*本文转载自复旦大学新闻网

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