雙相情感障礙(BD)是一種使人衰弱的疾病，其特征是交替的抑郁狀態(tài)(稱為抑郁發(fā)作)和異常興奮或易怒(稱為躁狂發(fā)作)。大規(guī)模的全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)表明，脂肪酸去飽和酶(FADS)位點上存在的基因變異與BD風險增加有關(guān)。

由FAADS基因編碼的酶 - FADS1和FADS2 - 將omega-3脂肪酸轉(zhuǎn)換或“生物合成”為人體所需的不同形式。Omega-3脂肪酸如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)對大腦功能至關(guān)重要，這些分子合成活性的降低似乎增加了對雙相情緒波動的易感性。

對大多數(shù)疾病的研究涉及建立該疾病的動物模型。因此，牢記這些知識，包括RIKEN腦科學研究所的Takaoki Kasahara博士和Hirona Yamamoto博士以及日本順天堂大學的Tadafumi Kato博士在內(nèi)的一組研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯來創(chuàng)建同時缺乏Fads1和Fads2基因的突變小鼠。

然后，他們測試了這些模型，看看它們是否可以作為BD的動物模型。他們的測試包括對這些小鼠進行行為分析和六個月的系統(tǒng)觀察，以確定由突變引起的行為變化。他們的發(fā)現(xiàn)在《分子精神病學》上發(fā)表的一項研究中有詳細說明。

小鼠在行為上表現(xiàn)出雙極波動，具有異常低活動階段和多動階段。加藤博士告訴我們，“活動遠遠高于正常的多動發(fā)作通常持續(xù)半天。在這些事件中，小鼠在輪子上奔跑的時間增加，并且在尾部懸架測試期間保持靜止的可能性要小得多。尾部懸架測試期間的不動是小鼠抑郁樣行為的廣泛使用的測量方法。

低活動或“低活動”階段，其中小鼠表現(xiàn)出低體力活動并在輪子上運行異常短的時間，在突變體中持續(xù)的時間更長 - 通常是幾周。

“與其他運動活動不同，小鼠的車輪運行是一種強烈的目標導向行為，具有顯著的獎勵價值;因此，車輪運行的減少與明顯減少的快樂有關(guān) - 快感缺乏 - 抑郁發(fā)作的核心癥狀，“加藤博士解釋說。突變小鼠在活動減退發(fā)作期間也表現(xiàn)出異常的晝夜節(jié)律。晝夜節(jié)律是生理變化的周期性模式，通常與白天和夜間重合;它會影響我們的睡眠模式。

為了確定行為變化是否可以通過增加omega-3脂肪酸的水平來逆轉(zhuǎn)，研究人員給突變小鼠喂食含有DHA或DHA和EPA組合的補充劑。當補充EPA和DHA時，小鼠中活性異常低的時期的發(fā)生顯著減少。

鋰是一種情緒穩(wěn)定劑，廣泛用于治療雙相情感障礙患者的躁狂和抑郁發(fā)作，對突變小鼠也有類似的影響。所有這些都表明這些小鼠模型中的BD與人類BD的相似程度。

此外，研究人員觀察了大腦中僅缺乏FADS酶的小鼠，以檢查它們的行為變化是否可以歸因于腦細胞的分子變化。然而，這些小鼠未能表現(xiàn)出類似于完全缺乏FAD的小鼠的雙極活動波動。

該研究的結(jié)果表明，缺乏Fads1 / 2的突變小鼠可能有助于作為動物模型研究BD的分子根以及該疾病中情緒波動的發(fā)展和調(diào)節(jié)。此外，由于這些小鼠對omega-3脂肪酸補充劑和情緒穩(wěn)定劑反應積極，它們可能有助于開發(fā)BD的新療法。