临床高风险精神病青少年的表观遗传C反应蛋白与皮质边缘灰质体积

Epigenetic C-reactive protein and corticolimbic gray matter volume in youth at clinical high risk for psychosis

作者信息Benson S Ku, Ying Xu, David R Goldsmith, Chelsea Sawyers, Jean Addington, Carrie E Bearden, Kristin S Cadenhead, Tyrone D Cannon, Ricardo E Carrion, Matcheri S Keshavan, Daniel H Mathalon, William S Stone, Scott W Woods, Elaine F Walker, Diana O Perkins, Anne K Bozack
PMID42805423
发布时间2026-09-28
DOI10.1016/j.bbi.2026.107036

实验完整度

中

横断面观察性分析,纳入CHR-P和HC的DNA甲基化、血浆CRP、MRI及症状量表数据,含SEM、探索性回归和敏感性分析,但无纵向或干预验证。

主要模型

CHR-P青少年(n=108) 健康对照青少年(n=57) NAPLS-2基线子样本

重点核对

表观遗传CRP使用Ligthart方法基于8个CpG位点计算,并残差化校正免疫细胞比例后标准化 血浆CRP在81名参与者中通过Luminex多路免疫分析定量,最低检测限0.0065 μg/mL MRI为3T扫描,FreeSurfer 5.3分割,提取mPFC、ACC和海马GMV 阳性症状使用SOPS五个条目总分作为连续变量分析 SEM以站点为聚类变量,对三个14条路径家族分别进行Benjamini–Hochberg FDR校正

摘要

目的:炎症和脑结构改变与精神病风险有关,但目前尚不清楚表观遗传C反应蛋白(CRP,一种基于DNA甲基化的累积炎症负荷估计指标)是否与临床高风险精神病(CHR-P)青少年的脑结构相关。方法:我们在北美前驱期纵向研究第二期的165名参与者(108名CHR-P,57名健康对照[HC])中,检验了表观遗传CRP和血浆CRP、区域灰质体积(GMV)与阳性症状严重程度之间的关联。表观遗传CRP由Illumina 450K芯片得出;血浆CRP在81名参与者的子集中通过多路免疫分析定量。内侧前额叶皮层、前扣带回皮层(ACC)和海马的GMV从3-Tesla MRI扫描中提取;阳性症状使用前驱症状量表评估。结果:表观遗传CRP与血浆CRP弱相关(r = 0.19)。较高的表观遗传CRP与多个皮质边缘区域较低的GMV相关,包括左侧尾侧ACC(cACC;β = −0.08,p = 0.011),且较低的cACC体积与更大的阳性症状严重程度相关(β = −0.26,p = 0.001)。血浆CRP在主要混合样本模型中未显示显著关联。结论:据我们所知,本研究首次表明表观遗传CRP与CHR-P和HC青少年的皮质边缘结构差异相关。表观遗传CRP可能捕捉与精神病风险相关的炎症相关神经结构变异。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
表观遗传CRP是否与CHR-P和HC青少年的皮质边缘灰质体积及阳性症状严重程度相关。
核心机制
表观遗传CRP可能反映累积性炎症负荷,并与皮质边缘区域结构差异相关;左侧cACC是炎症相关和症状相关体积差异共同汇聚的区域。
主要证据
在165名参与者中,SEM显示较高的表观遗传CRP与左侧FP、双侧SFG、右侧rMFG、左侧cACC等区域较低的GMV相关;左侧cACC体积较低与阳性症状更重相关;血浆CRP在主要模型中无显著关联。
研究意义
研究提示表观遗传CRP可能捕捉与精神病风险相关的炎症相关神经结构变异,并支持在纵向设计中进一步研究cACC作为候选神经基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

构建研究样本与排除标准

确定可用于分析炎症、脑结构与症状关联的基线样本。

从NAPLS-2基线数据中选取165名参与者(108名CHR-P,57名HC),排除缺乏DNA甲基化数据、缺乏神经影像数据或基线血样晚于基线MRI采集者。

2

测定表观遗传CRP与血浆CRP

获得累积炎症负荷和急性炎症的两种指标。

使用Illumina 450K芯片测定DNA甲基化,按Ligthart方法计算表观遗传CRP;在81名参与者中通过Luminex多路免疫分析定量血浆CRP。

3

提取皮质边缘区域灰质体积

量化mPFC、ACC和海马的区域灰质体积。

使用3T MRI扫描,FreeSurfer 5.3进行皮层重建和皮下分割,基于Desikan图谱提取左右mPFC、ACC和海马GMV。

4

评估阳性症状严重程度

获得阳性症状的连续严重程度评分。

使用SOPS五个阳性症状条目的评分总和作为阳性症状严重程度指标。

5

结构方程模型检验关联

同时评估表观遗传CRP、血浆CRP、区域GMV与阳性症状之间的关联模式。

构建理论驱动的SEM,纳入协变量、区域GMV间协方差和站点聚类,迭代添加修正指数大于3.84的路径,并进行FDR校正。

6

探索性与敏感性分析

检验结果的稳健性及替代解释。

进行精神病转化逻辑回归、CHR-P×表观遗传CRP交互回归、CHR-P-only SEM,以及以皮层厚度/表面积替代GMV、EpiScore替代Ligthart指标、排除抗精神病药物使用者的敏感性分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Illumina 450K芯片Illumina--
PAXgene采血管PAXgene--
Becton Dickinson P100采血管Becton Dickinson--
Human DiscoveryMAP 1.0平台Myriad Rules-Based Medicine (now Rules-Based Medicine, an IQVIA business)--
Siemens 3T MRI系统Siemens--
GE 3T MRI系统GE--
12通道头线圈----
8通道头线圈----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
研究样本
样本来源与分组:NAPLS-2基线,CHR-P n=108,HC n=57;排除标准包括缺乏DNA甲基化数据、缺乏神经影像数据、血样晚于MRI。
阅读提示:Methods—Participants;Figure S1;Table S3
表观遗传CRP计算
Ligthart方法基于8个CpG位点,残差化校正CD8+T细胞、CD4+T细胞、NK细胞、B细胞和单核细胞比例后标准化;EpiScore为100个CpG。
阅读提示:Methods—Epigenetic C-reactive protein (CRP);补充材料eMethods
血浆CRP检测
血浆CRP仅在81名参与者中测定;使用Human DiscoveryMAP 1.0平台;最低检测限0.0065 μg/mL;观测范围0.04–16.0 μg/mL。
阅读提示:Methods—Plasma C-reactive protein (CRP);Table S7
MRI采集与区域体积提取
3T Siemens或GE扫描仪;1 mm×1 mm平面分辨率、1.2 mm层厚;FreeSurfer 5.3;Desikan图谱34个分区;mPFC和ACC的组成区域。
阅读提示:Methods—MRI Acquisition and Processing
阳性症状评估
SOPS五个阳性条目总分,每条目0–6分,作为连续变量分析。
阅读提示:Methods—Measurement of Positive Symptoms
SEM协变量与统计设计
协变量为年龄、性别、种族/民族、吸烟状态、贫困状态;ICV预测各脑体积;站点作为聚类变量;FDR分别应用于三个14条路径家族;Bootstrap 1,000次。
阅读提示:Methods—Covariates;Methods—Statistical Analysis;Table 2