Systems biology approach to understanding post-traumatic stress disorder

Molecular BioSystems

Volumn 11, Issue 4, 2015, Pages 980-993

  Thakur, Gunjan S ^a,b   Daigle, Bernie J ^a   Dean, Kelsey R ^a,b   Zhang, Yuanyang ^b   Rodriguez Fernandez, Maria ^a,b   Hammamieh, Rasha ^c   Yang, Ruoting ^c   Jett, Marti ^c   Palma, Joseph ^a,c   Petzold, Linda R ^b   Doyle, Francis J ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b University of California   (United States)

^c US Army Center for Environmental Health Research   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANIMAL; GENETICS; HUMAN; MEDICAL RESEARCH; METABOLISM; MOUSE; PATHOPHYSIOLOGY; POSTTRAUMATIC STRESS DISORDER; SYSTEMS BIOLOGY; UNITED STATES;

ANIMALS; BIOMEDICAL RESEARCH; HUMANS; MICE; STRESS DISORDERS, POST-TRAUMATIC; SYSTEMS BIOLOGY; UNITED STATES;

EID: 84924958745     PISSN: 1742206X     EISSN: 17422051     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4mb00404c     Document Type: Review

References (150)

1. T. M. Keane, B. P. Marx and D. M. Sloan, Post-Traumatic Stress Disorder, Springer, 2009, pp. 1-19
2. K. H. Seal T. J. Metzler K. S. Gima D. Bertenthal S. Maguen C. R. Marmar Am. J. Public Health 2009 99 1651 1658
3. D. Blake, F. Weathers, L. Nagy, D. Kaloupek, G. Klauminzer, D. Charney and T. Keane, Clinician-Administered PTSD Scale (CAPS), National Center for Post-Traumatic Stress Disorder, Behavioral Science Division, Boston, MA, 1990
4. E. B. Foa L. Cashman L. Jaycox K. Perry Psychol. Assess. 1997 9 445
5. L. Hood J. R. Heath M. E. Phelps B. Lin Science 2004 306 640 643
6. S. Draghici P. Khatri A. L. Tarca K. Amin A. Done C. Voichita C. Georgescu R. Romero Genome Res. 2007 17 1537 1545
7. H.-Y. Chuang M. Hofree T. Ideker Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2010 26 721
8. A.-L. Barabási N. Gulbahce J. Loscalzo Nat. Rev. Genet. 2011 12 56 68
9. H. Kitano Science 2002 295 1662 1664
10. R. Patel R. N. Spreng L. M. Shin T. A. Girard Neurosci. Biobehav. Rev. 2012 36 2130 2142
11. P. R. Zoladz D. M. Diamond Neurosci. Biobehav. Rev. 2013 1
12. R. K. Pitman A. M. Rasmusson K. C. Koenen L. M. Shin S. P. Orr M. W. Gilbertson M. R. Milad I. Liberzon Nat. Rev. Neurosci. 2012 13 769 787
13. K. Skelton K. J. Ressler S. D. Norrholm T. Jovanovic B. Bradley-Davino Neuropharmacology 2012 62 628 637
14. D. G. Baker C. M. Nievergelt D. T. O'Connor Neuropharmacology 2012 62 663 673
15. E. B. Foa D. S. Riggs B. S. Gershuny Am. J. Psychiatry 1995 1
16. A. Prins, D. G. Kaloupek and T. M. Keane, Psychophysiological evidencefor autonomic arousal and startle in traumatized adult populations., Lippincott Williams & Wilkins Publishers, 1995, pp. 291-314
17. N. Pole Psychol. Bull. 2007 133 725
18. A. Y. Shalev T. Sahar S. Freedman T. Peri N. Glick D. Brandes S. P. Orrand R. K. Pitman Arch. Gen. Psychiatry 1998 55 553
19. J. J. P. Wilson and T. M. Keane, in Assessing psychological trauma and PTSD, ed., J. P. Wilson, and, T. M. Keane, Guilford Press, 2004
20. J. J. Vasterling and C. R. Brewin, Neuropsychology of PTSD: Biological, cognitive, and clinical perspectives, Guilford Press, 2005
21. E. B. Blanchard E. J. Hickling T. C. Buckley A. E. Taylor A. Vollmer W. R. Loos J. Consult. Clin. Psychol. 1996 64 742
22. B. Kleim F. H. Wilhelm E. Glucksman A. Ehlers Psychosom. Med. 2010 72 917 924
23. N. Kitayama V. Vaccarino M. Kutner P. Weiss J. D. Bremner J. Affective Disord. 2005 88 79 86
24. Z. Wang T. C. Neylan S. G. Mueller M. Lenoci D. Truran C. R. Marmar M. W. Weiner N. Schuff Arch. Gen. Psychiatry 2010 67 296 303
25. K. Kasai H. Yamasue M. W. Gilbertson M. E. Shenton S. L. Rauch R. K. Pitman Biol. Psychiatry 2008 63 550 556
26. N. Kitayama S. Quinn J. D. Bremner J. Affective Disord. 2006 90 171 174
27. S. Chen W. Xia L. Li J. Liu Z. He Z. Zhang L. Yan J. Zhang D. Hu Psychiatry Res., Neuroimaging 2006 146 65 72
28. S. Kühn J. Gallinat Biol. Psychiatry 2013 73 70 74
29. M. W. Gilbertson M. E. Shenton A. Ciszewski K. Kasai N. B. Lasko S. P. Orrand R. K. Pitman Nat. Neurosci. 2002 5 1242 1247
30. M. D. De Bellis J. Hall A. M. Boring K. Frustaci G. Moritz Biol. Psychiatry 2001 50 305 309
31. O. Bonne D. Brandes A. Gilboa J. M. Gomori M. E. Shenton R. K. Pitman A. Y. Shalev Am. J. Psychiatry 2001 158 1248 1251
32. I. Liberzon S. F. Taylor R. Amdur T. D. Jung K. R. Chamberlain S. Minoshima R. A. Koeppe L. M. Fig Biol. Psychiatry 1999 45 817 826
33. A. Etkin T. D. Wager Am. J. Psychiatry 2007 164 1476
34. G. A. Fonzo A. N. Simmons S. R. Thorp S. B. Norman M. P. Paulus M. B. Stein Biol. Psychiatry 2010 68 433 441
35. A. N. Simmons M. P. Paulus S. R. Thorp S. C. Matthews S. B. Norman M. B. Stein Biol. Psychiatry 2008 64 681 690
36. A. Gold L. Shin S. Orr M. Carson S. Rauch M. Macklin N. Lasko L. Metzger D. Dougherty N. Alpert et al. Psychol. Med. 2011 41 1 10
37. L. M. Shin N. B. Lasko M. L. Macklin R. D. Karpf M. R. Milad S. P. Orr J. M. Goetz A. J. Fischman S. L. Rauch R. K. Pitman Arch. Gen. Psychiatry 2009 66 1099 1107
38. L. M. Shin G. Bush M. R. Milad N. B. Lasko K. H. Brohawn K. C. Hughes M. L. Macklin A. L. Gold R. D. Karpf S. P. Orr et al. Am. J. Psychiatry 2011 168 979 985
39. M. Stein A. Simmons J. Feinstein M. Paulus Am. J. Psychiatry 2007 164 318 327
40. M. P. Paulus M. B. Stein Biol. Psychiatry 2006 60 383 387
41. X. Yan A. D. Brown M. Lazar V. L. Cressman C. Henn-Haase T. C. Neylan A. Shalev O. M. Wolkowitz S. P. Hamilton R. Yehuda et al. Neurosci. Lett. 2013 547 1 5
42. C. A. Rabinak M. Angstadt R. C. Welsh A. E. Kenndy M. Lyubkin B. Martis K. L. Phan Front. Psychiatry 2011 2 241 249
43. C. Damsa M. Kosel J. Moussally Curr. Opin. Psychiatry 2009 22 96 110
44. L. M. Shin S. P. Orr M. A. Carson S. L. Rauch M. L. Macklin N. B. Lasko P. M. Peters L. J. Metzger D. D. Dougherty P. A. Cannistraro et al. Arch. Gen. Psychiatry 2004 61 168
45. L. M. Shin C. I. Wright P. A. Cannistraro M. M. Wedig K. McMullin B. Martis M. L. Macklin N. B. Lasko S. R. Cavanagh T. S. Krangel et al. Arch. Gen. Psychiatry 2005 62 273
46. L. M. Williams A. H. Kemp K. Felmingham M. Barton G. Olivieri A. Peduto E. Gordon R. A. Bryant NeuroImage 2006 29 347 357
47. M. Davis P. J. Whalen et al. Mol. Psychiatry 2001 6 13 34
48. J. S. Morris A. Öhman R. J. Dolan Nature 1998 393 467 470
49. T. A. Hare C. F. Camerer A. Rangel Science 2009 324 646 648
50. K. Felmingham L. M. Williams A. H. Kemp B. Liddell E. Falconer A. Peduto R. Bryant J. Abnorm. Psychol. 2010 119 241
51. M. R. Milad R. K. Pitman C. B. Ellis A. L. Gold L. M. Shin N. B. Lasko M. A. Zeidan K. Handwerger S. P. Orr S. L. Rauch Biol. Psychiatry 2009 66 1075 1082
52. A. Rougemont-Bücking C. Linnman T. A. Zeffiro M. A. Zeidan K. Lebron-Milad J. Rodriguez-Romaguera S. L. Rauch R. K. Pitman M. R. Milad CNS Neurosci. Ther. 2011 17 227 236
53. J. Pannu Hayes K. S. LaBar C. M. Petty G. McCarthy R. A. Morey Psychiatry Res., Neuroimaging 2009 172 7 15
54. G. Bush P. Luu M. I. Posner Trends Cognit. Sci. 2000 4 215 222
55. A. Etkin T. Egner R. Kalisch Trends Cognit. Sci. 2011 15 85 93
56. L. R. Squire S. Zola-Morgan Science 1991 253 1380 1386
57. H. Eichenbaum and N. J. Cohen, From conditioning to consciousrecollection: Memory systems of the brain., Oxford University Press, 2001
58. L. M. Shin I. Liberzon Neuropsychopharmacology 2009 35 169 191
59. J. D. Bremner M. Vythilingam E. Vermetten S. M. Southwick T. McGlashan A. Nazeer S. Khan L. V. Vaccarino R. Soufer P. K. Garg et al. Am. J. Psychiatry 2003 160 924 932
60. H. D. Critchley S. Wiens P. Rotshtein A. Öhman R. J. Dolan Nat. Neurosci. 2004 7 189 195
61. I. A. Strigo A. N. Simmons S. C. Matthews E. M. Grimes C. B. Allard L. E. Reinhardt M. P. Paulus M. B. Stein Biol. Psychiatry 2010 68 442 450
62. N. P. Daskalakis A. Lehrner R. Yehuda Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 2013 42 503 513
63. R. Yehuda Ann. N. Y. Acad. Sci. 2006 1071 137 166
64. S. J. Glatt D. S. Tylee S. D. Chandler J. Pazol C. M. Nievergelt C. H. Woelk D. G. Baker J. B. Lohr W. S. Kremen B. T. Litz et al. Am. J. Med. Genet., Part B 2013 1
65. M. van Zuiden E. Geuze H. L. Willemen E. Vermetten M. Maas K. Amarouchi A. Kavelaars C. J. Heijnen Biol. Psychiatry 2012 71 309 316
66. R. Yehuda G. Cai J. A. Golier C. Sarapas S. Galea M. Ising T. Rein J. Schmeidler B. Muller-Myhsok F. Holsboer J. D. Buxbaum Biol. Psychiatry 2009 66 708 711
67. J. Zieker D. Zieker A. Jatzko J. Dietzsch K. Nieselt A. Schmitt T. Bertsch K. Fassbender R. Spanagel H. Northoff P. Beicke-Haerter Mol. Psychiatry 2007 12 116 118
68. T. Neylan B. Sun H. Rempel J. Ross M. Lenoci A. O'Donovan L. Pulliam Brain, Behav., Immun. 2011 25 524 531
69. R. Segman N. Shefi T. Goltser-Dubner N. Friedman N. Kaminski Y. Shalev Mol. Psychiatry 2005 10 500 513
70. M. Heinzelmann J. Gill Nurs. Res. Pract. 2013 417010
71. I. B. Zovkic J. D. Sweatt Neuropsychopharmacology 2012 38 77 93
72. E. B. Binder R. G. Bradley W. Liu M. P. Epstein T. C. Deveau K. B. Mercer Y. Tang C. F. Gillespie C. M. Heim C. B. Nemeroff et al. JAMA, J. Am. Med. Assoc. 2008 299 1291 1305
73. C. L. Hirsch K. Bonham FEBS Lett. 2004 570 37 40
74. K. C. Koenen M. Uddin S.-C. Chang A. E. Aiello D. E. Wildman E. Goldmann S. Galea Depression Anxiety 2011 28 639 647
75. T. Klengel D. Mehta C. Anacker M. Rex-Haffner J. C. Pruessner C. M. Pariante T. W. Pace K. B. Mercer H. S. Mayberg B. Bradley et al. Nat. Neurosci. 2012 16 33 41
76. J. Feng Y. Zhou S. L. Campbell T. Le E. Li J. D. Sweatt A. J. Silva G. Fan Nat. Neurosci. 2010 13 423 430
77. J. U. Guo D. K. Ma H. Mo M. P. Ball M.-H. Jang M. A. Bonaguidi J. A. Balazer H. L. Eaves B. Xie E. Ford et al. Nat. Neurosci. 2011 14 1345 1351
78. F. D. Lubin T. L. Roth J. D. Sweatt J. Neurosci. 2008 28 10576 10586
79. M. Uddin A. E. Aiello D. E. Wildman K. C. Koenen G. Pawelec R. de Los Santos E. Goldmann S. Galea Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 9470 9475
80. S. D. Norrholm T. Jovanovic A. K. Smith E. Binder T. Klengel K. Conneely K. B. Mercer J. S. Davis K. Kerley J. Winkler et al. Front. Behav. Neurosci. 2013 7 524 531
81. J. A. Rusiecki C. Byrne Z. Galdzicki V. Srikantan L. Chen M. Poulin L. Yan A. Baccarelli Front. Psychiatry 2013 4 29 40
82. J. A. Rusiecki L. Chen V. Srikantan L. Zhang L. Yan M. L. Polin A. Baccarelli Epigenomics 2012 4 29 40
83. K. J. Ressler K. B. Mercer B. Bradley T. Jovanovic A. Mahan K. Kerley S. D. Norrholm V. Kilaru A. K. Smith A. J. Myers et al. Nature 2011 470 492 497
84. S.-C. Chang K. C. Koenen S. Galea A. E. Aiello R. Soliven D. E. Wildman M. Uddin PLoS One 2012 7 e39184
85. M. Uddin S. Galea S.-C. Chang A. E. Aiello D. E. Wildman R. de los Santos K. C. Koenen Dis. Markers 2011 30 111 121
86. A. K. Smith K. N. Conneely V. Kilaru K. B. Mercer T. E. Weiss B. Bradley Y. Tang C. F. Gillespie J. F. Cubells K. J. Ressler Am. J. Med. Genet., Part B 2011 156 700 708
87. T. Klengel D. Mehta C. Anacker M. Rex-Haffner J. C. Pruessner C. M. Pariante T. W. Pace K. B. Mercer H. S. Mayberg B. Bradley et al. Nat. Neurosci. 2013 16 33 41
88. M. Uddin S. Galea S. C. Chang K. C. Koenen E. Goldmann D. E. Wildman A. E. Aiello Biodemography Soc. Biol. 2013 59 68 84
89. I. R. Galatzer-Levy Y. Ankri S. Freedman Y. Israeli-Shalev P. Roitman M. Gilad A. Y. Shalev PLoS One 2013 8 e70084
90. R. Yehuda N. P. Daskalakis F. Desarnaud I. Makotkine A. L. Lehrner E. Koch J. D. Flory J. D. Buxbaum M. J. Meaney L. M. Bierer Front. Psychiatry 2013 4 1
91. Y. Drier M. Sheffer E. Domany Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013 2013 6388 6393
92. Y. Liu Q. Gu J. P. Hou J. Ma BMC Bioinf. 2014 15 37
93. E. Docampo A. Collado G. Escarams J. Carbonell J. Rivera J. Vidal J. Alegre R. Rabionet X. Estivill PLoS One 2013 8 e74873
94. M. Krn T. C. Elston W. J. Blake J. J. Collins Nat. Rev. Genet. 2005 6 451 464
95. Y. Pilpel, Yeast Systems Biology, Springer, 2011, pp. 407-425
96. D. Fraser M. Krn Mol. Microbiol. 2009 71 1333 1340
97. A. Singh B. S. Razooky R. D. Dar L. S. Weinberger Mol. Syst. Biol. 2012 8 383 387
98. T. Enver C. M. Heyworth T. M. Dexter Blood 1998 92 348 351
99. I. Lestas G. Vinnicombe J. Paulsson Nature 2010 467 174 178
100. J. T. Leek R. B. Scharpf H. C. Bravo D. Simcha B. Langmead W. E. Johnson D. Geman K. Baggerly R. A. Irizarry Nat. Rev. Genet. 2010 11 733 739
101. J. Quackenbush Nat. Genet. 2002 32 496 501
102. A. P. Gasch P. T. Spellman C. M. Kao O. Carmel-Harel M. B. Eisen G. Storz D. Botstein P. O. Brown Mol. Biol. Cell 2000 11 4241 4257
103. J. D. Storey W. Xiao J. T. Leek R. G. Tompkins R. W. Davis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 12837 12842
104. M. K. Kerr G. A. Churchill Biostatistics 2001 2 183 201
105. M. K. Kerr M. Martin G. A. Churchill J. Comput. Biol. 2000 7 819 837
106. W. E. Johnson C. Li A. Rabinovic Biostatistics 2007 8 118 127
107. J. T. Leek J. D. Storey PLoS Genet. 2007 3 e161
108. A. E. Teschendorff J. Zhuang M. Widschwendter Bioinformatics 2011 27 1496 1505
109. C. Chen K. Grennan J. Badner D. Zhang E. Gershon L. Jin C. Liu PLoS One 2011 6 e17238
110. G. K. Smyth et al. Stat. Appl. Genet. Mol. Biol. 2004 3 3
111. V. G. Tusher R. Tibshirani G. Chu Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001 98 5116 5121
112. S. Dudoit J. P. Shaffer J. C. Boldrick Stat. Sci. 2003 71 103
113. A. Subramanian P. Tamayo V. K. Mootha S. Mukherjee B. L. Ebert M. A. Gillette A. Paulovich S. L. Pomeroy T. R. Golub E. S. Lander et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 15545 15550
114. T. Srlie R. Tibshirani J. Parker T. Hastie J. Marron A. Nobel S. Deng H. Johnsen R. Pesich S. Geisler et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 8418 8423
115. E. Lee H.-Y. Chuang J.-W. Kim T. Ideker D. Lee PLoS Comput. Biol. 2008 4 e1000217
116. R. Yang B. J. Daigle L. R. Petzold F. J. Doyle BMC Bioinf. 2012 13 12
117. H.-Y. Chuang E. Lee Y.-T. Liu D. Lee T. Ideker Mol. Syst. Biol. 2007 3 140
118. C. Ma H. H. Zhang X. Wang Trends Plant Sci. 2014 19 798 808
119. S. B. Kotsiantis Informatica 2007 31 249 268
120. A. L. Swan A. Mobasheri D. Allaway S. Liddell J. Bacardit OMICS: J. Integr. Biol. 2013 17 595 610
121. C. M. Bishop, et al., Pattern recognition and machine learning, Springer, New York, 2006, vol. 1
122. D. Marbach J. C. Costello R. Küffner N. M. Vega R. J. Prill D. M. Camacho K. R. Allison M. Kellis J. J. Collins G. Stolovitzky et al. Nat. Methods 2012 9 796 804
123. X. Zhang X.-M. Zhao K. He L. Lu Y. Cao J. Liu J.-K. Hao Z.-P. Liu L. Chen Bioinformatics 2012 28 98 104
124. H. Guo and W. Hsu, AAAI/KDD/UAI02 Joint Workshop on Real-Time Decision Support and Diagnosis Systems, 2002
125. N. Friedman Science 2004 303 799 805
126. M. Bansal V. Belcastro A. Ambesi-Impiombato D. Di Bernardo Mol. Syst. Biol. 2007 3 1 10
127. P. Dhaeseleer S. Liang R. Somogyi Bioinformatics 2000 16 707 726
128. D. Marbach R. J. Prill T. Schaffter C. Mattiussi D. Floreano G. Stolovitzky Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 6286 6291
129. J. D. Gibbons and S. Chakraborti, Nonparametric statistical inference, Springer, 2011
130. G. Genovese A. Ergun S. A. Shukla B. Campos J. Hanna P. Ghosh S. N. Quayle K. Rai S. Colla H. Ying et al. Cancer Discovery 2012 2 736 749
131. Z. Zhao H. Liu J. Mach. Learn Res. 2008 4 36 47
132. Z. Zhao, J. Wang, H. Liu, J. Ye and Y. Chang, Proceedings of the 14th ACMSIGKDD international conference on Knowledge discovery and data mining, 2008, pp. 839-847
133. J. Ye, K. Chen, T. Wu, J. Li, Z. Zhao, R. Patel, M. Bae, R. Janardan, H. Liu and G. Alexander, et al., Proceedings of the 14th ACM SIGKDD international conference on Knowledge discovery and data mining, 2008, pp. 1025-1033
134. S. Xiang, L. Yuan, W. Fan, Y. Wang, P. M. Thompson and J. Ye, Proceedings of the 19th ACM SIGKDD international conference on Knowledge discovery and data mining, 2013, pp. 185-193
135. K. Sriram M. Rodriguez-Fernandez F. J. Doyle III PLoS Comput. Biol. 2012 8 e1002379
136. G. Li S. S. Nair G. J. Quirk J. Neurophysiol. 2009 101 1629
137. F. Vinther M. Andersen J. T. Ottesen J. Math. Biol. 2011 63 663 690
138. R. Yehuda S. M. Southwick J. H. Krystal D. Bremner D. S. Charney J. W. Mason Am. J. Psychiatry 1993 150 83
139. R. Yang B. J. Daigle Jr S. Y. Muhie R. Hammamieh M. Jett L. Petzold F. J. Doyle BMC Syst. Biol. 2013 7 1
140. R. Hammamieh N. Chakraborty T. Lima J. Meyerhoff A. Gautam S. Muhie P. D'Arpa L. Lumley E. Carroll M. Jett Behav. Brain Res. 2012 1
141. J. L. Kibler J. Trauma Dissociation 2009 10 135 150
142. R. von Känel R. Hari J. P. Schmid L. Wiedemar E. Guler J. Barth H. Saner U. Schnyder S. Begré J. Cardiol. 2011 58 61 68
143. J.-H. Cho I. Lee R. Hammamieh K. Wang D. Baxter K. Scherler A. Etheridge A. Kulchenko A. Gautam S. Muhie et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014 111 3188 3193
144. A. Ben-Dor N. Friedman Z. Yakhini Technical Reports of the Leibniz Center 2002 1 26
145. H. Cohen N. Kozlovsky C. Alona M. A. Matar Z. Joseph Neuropharmacology 2012 62 715 724
146. D. C. Blanchard G. Griebel R. J. Blanchard Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiatry 2003 27 1177 1185
147. R. Adamec P. Kent H. Anisman T. Shallow Z. Merali Neurosci. Biobehav. Rev. 1998 23 301 318
148. S. Yamamoto S. Morinobu S. Takei M. Fuchikami A. Matsuki S. Yamawaki I. Liberzon Depression Anxiety 2009 26 1110 1117
149. J. A. King S. Abend E. Edwards Biol. Psychiatry 2001 50 231 237
150. A. M. Rasmusson L. Shi R. Duman Neuropsychopharmacology 2002 27 133 142