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情绪的遗传学研究述评

来源：赤子杂志社发布时间：2014-06-10

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情绪的遗传学研究述评

文|郭海辉

    摘要：关于情绪的遗传学研究是一个热点问题。本文对国外关于情绪的遗传学研究进行了归纳概括，并指出该研究领域存在的问题和今后的研究前景。集中探讨两个基因：儿茶酚-O-甲基转移酶基因(COMT)、五羟色胺转运体基因(SLC6A4)。
    关键词：情绪；基因；多态性；表现型。

情绪(emotion)对人类行为是非常重要的，我们所有的行动和决定都发生在情绪背景当中。从神经生物学角度上来说，情绪与神经环路的反馈联系在一起。通过神经环路的反馈，个体将唤醒度和效价分配给客体，于是产生了情绪。情绪性(Emotionality)代表情绪的变化，它依赖于背景和生活历史，在个体间和个体内都存在差异。

1 情绪性相关的基因研究
情感、认知、气质和人格方面的遗传差异塑造了复杂的行为。这些差异是神经心理障碍易感性的重要预测变量。两个基因(儿茶酚-O-甲基转移酶基因(COMT)，五羟色胺转运体基因(SLC6A4)的功能变体将用以解释“情绪基因”的一系列效应。这些基因是通过一系列情绪调节神经生物学证据找到的。很明显，对每一个“情绪基因”的发现都开启了一个新的时代。使用全基因组关联研究(GWAS)和深度测序法，我们将会发现更多调节情绪的新基因。正如将要描述的那样，这些功能等位基因已经在一定程度上被探测出来了，同时又通过人类大脑成像和基因控制动物模型的方法得到了验证。

2.1情绪性候选基因
2.1.1 COMT基因
儿茶酚-O-甲基转移酶 (COMT)代谢多巴胺、去肾上腺素和其他儿茶酚胺类物质，它通过催化儿茶酚胺在 3 位羟基上的甲基化来降解这些儿茶酚胺类递质,从而调控着神经递质的正常活动(Kirley, Haw, Daly et al., 2002)。这种酶在多巴胺转运体不足的前额皮层中扮演着重要角色(Yavich, L. et al., 2007)。Val158Met是一种常见的功能多态性基因(Scanlon, P.D. et al., 1979)。拥有Val158等位基因的个体在使用多种方法测量的工作记忆测试和执行功能测试中表现更差(Barnett, J.H. et al., 2007)。在另外一方面，Met158等位基因，虽然与更好的认知表现有关，但是导致了更高的焦虑(Enoch,M.A. et al., 2003)和情绪性。所以可以把Val158看做“勇士”，把Met158看做“焦虑者”(Ducci, F., Goldman, D., 2008)。这两个基因代表了一个平衡的选择：Val和Met基因在压力应对和认知中的补偿关系或可预测个体情绪性上的差异。这也提示了许多基因致病的原因不取决于基因本身而是取决于基因与基因之间的平衡。

2.1.2 五羟色胺转运体基因
随着5-羟色胺(5-HT)的释放,位于突触前的5-羟色胺转运体(5-HTT)把5-羟色胺返回细胞用于再循环或降低代谢率。它是药物学上治疗抑郁和焦虑的重要目标。人类5-HTT转运体基因(SLC6A4)位于17q11.1-12染色体上,在它控制转录的启动部位即5-HTT基因-连锁多态区(5-HTT-linked polymorphic region, 5-HTTLPR)的上游大约 1kb 处,含有一个44bp 的插入或缺失突变,从而形成 L 型(528bp)和 S 型(484bp)两种等位基因,构成三种基因型L/L、L/S 和 S/S，等位基因(S)相比于等位基因(L)来说转录效率要低(Lesch, K.P. et al., 1996)。此外，L基因通常包括一个相对常见的A→G替代，这使得L基因的功能和低表达的S基因功能类似(Hu, X. et al., 2006)。在随后研究中，Hariri和同事发现低转录基因(S)个体在被动观看情绪刺激时杏仁核激活更高(Hariri, A.R. et al., 2002)。正如以上所提到的那样，杏仁核的代谢反应受到其他区域调节的影响(Drabant, E.M. et al., 2006)。功能连通性研究发现，低转录基因改变了杏仁核、腹内侧前额皮层(vmPFC)和扣带回膝部(Pezawas, L. et al., 2005)之间的功能连接，同时通过内侧前额皮层损害了恐惧的消退。S基因携带者杏仁核和扣带膝部之间功能连接减弱。他们认为前额叶皮层和杏仁核结构连接强度的减弱影响了它们在功能上的相互作用,导致前额叶皮层难以调节杏仁核对负性刺激的反应。值得一提的是,这种功能连接能够解释特质焦虑百分之三十的差异(Pezawas, Meyer-Lindenberg, Drabant et al., 2005)。

3 结论
这些研究结果表明跟情绪性功能紊乱有关的疾病也许将通过找出与行为一一对应的基因得到“解决”。

参考文献:
    Barnett, J.H. et al. (2007) Effects of the catechol-O-methyltransferase Val158Met polymorphismon executive function: ameta-analysis of the Wisconsin Card Sort Test in schizophrenia and healthy controls. Mol. Psychiatry 12, 502–509
    Drabant, E.M. et al. (2006) Catechol-O-methyltransferase val158met genotype and neural mechanisms related to affective arousal and regulation. Arch. Gen. Psychiatry 63, 1396–1406
    Ducci, F. and Goldman, D. (2008) Genetic approaches to addiction: genes and alcohol. Addiction 103, 1414–1428
    Enoch,M.A. et al. (2003) Genetic origins of anxiety in women: a role for a functional catechol-O-methyltransferase polymorphism. Psychiatr. Genet. 13, 33–41
    Hariri, A.R. et al. (2002) Serotonin transporter genetic variation and the response of the human amygdala. Science 297, 400–403
    Hu, X. et al. (2006) Serotonin transporter promoter gain-of-function genotypes are linked to obsessive-compulsive disorder. Am. J. Hum. Genet. 78, 815–826
    Kirley, A., Hawi, Z., Daly, G., McCarron, M., Mullins, C., Millar, N. et al. ( 2002). Dopam inergic system genes inADHD: toward a bio logical hypothesis. Neuropsychopharmacology, 27, 607－619.
    Lesch, K.P. et al. (1996) Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region. Science 274, 1527–1531
    Pessoa, L. (2010) Emergent processes in cognitive-emotional interactions. Dialogues Clin. Neurosci. 12, 433–448
    Pezawas, L. et al. (2005) 5-HTTLPR polymorphism impacts human cingulate-amygdala interactions: a genetic susceptibility mechanism for depression. Nat. Neurosci. 8, 828–834
    Scanlon, P.D. et al. (1979) Catechol-O-methyltransferase: thermolabile enzyme in erythrocytes of subjects homozygous for allele for low activity. Science 203, 63–65
    Yavich, L. et al. (2007) Site-speciﬁc role of catechol-O-methyltransferase in dopamine overﬂow within prefrontal cortex and dorsal striatum. J. Neurosci. 27, 10196–1020

（作者单位：贵州师范大学教育科学学院贵阳 550001）
编辑：屈晓轩

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