2025年1月25日，温州医科大学附属眼视光医院苏建忠教授团队整合群体遗传数据和单细胞图谱揭示了8种神经精神疾病和5种眼部疾病的多种遗传关联模式，发现兴奋性神经元和小胶质细胞是眼脑连接的关键因素。最新研究成果“Systematic dissection of pleiotropic loci and critical regulons in excitatory neurons and microglia relevant to neuropsychiatric and ocular diseases”发布于国际眼科权威期刊《Translational Psychiatry》（Q1中科院1区）。

众所周知，眼睛是大脑的“窗口”，它不仅仅是一个视觉器官，更是大脑的一部分。在胚胎发育过程中，眼睛和大脑都来源于神经管，并共享类似的血管供应和免疫环境。视网膜与大脑的视觉皮层紧密相连，使得眼睛能够感知外界信息并将其传输至大脑进行处理。此外，研究表明，大脑的许多神经递质、炎症反应和代谢活动在视网膜中也同样存在。因此，很多精神和神经疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病和精神分裂症，都可能伴随不同程度的视力或眼部问题。

图1 五种眼部疾病和八种精神疾病的遗传相关性

本研究整合了大规模全基因组关联研究（GWAS）数据，并结合单细胞多组学技术，对5种主要眼病（包括高度近视、青光眼、糖尿病视网膜病变、老年黄斑变性和视网膜脱离）与8种精神疾病（包括精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍、自闭症、多动症、强迫症、厌食症和抽动秽语综合症）之间的遗传关联进行了系统分析（图1）。研究发现，在这些疾病之间存在45个关键多效性基因座（pleiotropic loci），涉及91个候选基因，可能影响多种疾病的发生风险（图2）。具体而言，研究揭示了以下主要发现：高度近视与自闭症、厌食症存在遗传相关性，这表明部分神经发育异常可能影响眼轴长度的调控，而视觉系统的异常也可能影响大脑的认知和行为模式。多动症患者发生近视的风险较低，这可能与多动症患者的神经发育模式不同有关。抑郁症、青光眼和老年黄斑变性在遗传水平上存在联系，提示老年人视力下降可能与精神健康问题相互关联。研究团队利用多变量基因结构方程模型（Genomic SEM），分析了13种疾病的遗传相关性，并发现它们可以分为五个主要的遗传类别，其中部分精神疾病和眼病共享相同的遗传风险因子，进一步证明了眼脑轴的存在。

图2 五种眼科疾病和八种精神疾病的多效应关联图

除了基因层面的关联，研究还进一步分析了这些共同基因在不同细胞类型中的功能。他们发现，兴奋性神经元和微胶质细胞在精神疾病和眼部疾病之间起到了重要的桥梁作用。兴奋性神经元主要参与突触信号传导、神经可塑性和视觉信息处理，与精神疾病（如精神分裂症、抑郁症）和部分视网膜疾病密切相关。微胶质细胞是中枢神经系统的重要免疫细胞，在大脑和视网膜中均有分布。研究发现，微胶质细胞相关的基因调控网络在精神疾病和眼病中均表现出异常，例如调节免疫反应和神经炎症的关键基因在两类疾病中均被激活或抑制。这提示炎症和免疫失衡可能是精神疾病和眼病的共同致病机制之一（图3）。

图3 确定对眼脑疾病合并症至关重要的细胞类型特异性调控子

综上所述，本研究揭示了精神疾病和眼部疾病之间的遗传关联，进一步支持了“眼脑轴（eye-brain axis）”的概念。这一研究为理解精神疾病和眼病的共同遗传机制提供了新的视角，并可能为未来的精准医疗和早期筛查提供重要线索。未来，随着基因组学、人工智能和影像技术的结合，眼睛或许不仅仅是看世界的窗口，也将成为窥探大脑健康的“镜子”。

温州医科大学基因组研究院院长苏建忠教授和美国宾夕法尼亚大学马云龙博士为本文共同通讯作者。温州医科大学研究生蒋定平为本文共同第一作者。