精神分裂症的生物标志物可以在人的头发中检测到
日本理研脑科学中心(RIKEN Center for Brain Science)的研究人员通过对模型小鼠、死后人脑和精神分裂症患者的研究发现,精神分裂症的一种亚型与大脑中异常高的硫化氢含量有关。实验表明,这种异常可能是在发育过程中持续终生的dna修饰反应的结果。除了为药物治疗的研究提供了一个新的方向,硫化氢产生酶的高于正常水平可以作为这种精神分裂症的生物标志物。
如果能找到一个可靠和客观的标记,诊断思维障碍就容易多了。在精神分裂症的案例中,我们在30多年前就知道它与不正常的惊吓反应有关。通常情况下,如果一个更小的、被称为前脉冲的爆发来得更早一些,那么我们不会被突然的噪音吓到。这种现象被称为脉冲前抑制(PPI),因为早期的脉冲抑制惊吓反应。在精神分裂症患者中,PPI降低了,这意味着他们的惊吓反应没有被抑制得那么多。
PPI测试是一个很好的行为标记,虽然它不能直接帮助我们理解精神分裂症背后的生物学,但它是导致当前发现的起点。
美国理研哥伦比亚广播公司的研究人员首先在蛋白表达表现出极低或极高PPI的小鼠品系之间的差异。最终,他们发现Mpst酶在低PPI小鼠的大脑中表达量比在高PPI小鼠的大脑中多得多。知道这种酶有助于产生氢硫化之后,该团队测量了硫化氢水平,发现低ppi小鼠的硫化氢水平更高。
“没有人想过硫化氢和精神分裂症之间的因果关系,”研究小组组长Takeo Toshikawa说。“一旦我们发现了这一点,我们必须弄清楚它是如何发生的,以及这些在老鼠身上的发现是否适用于精神分裂症患者。”
首先,为了确定Mpst是罪魁祸首,研究人员创建了一个Mpst敲除版本的低PPI小鼠,并显示他们的PPI高于正常的低PPI小鼠。因此,减少Mpst的数量有助于小鼠变得更正常。其次,他们发现精神分裂症患者死后大脑中MPST基因的表达确实比未受影响的人高。这些大脑中的MPST蛋白水平也与死前症状的严重程度密切相关。
现在,该团队有了足够的信息来研究MPST表达作为精神分裂症的生物标志物。他们检查了150多名精神分裂症患者的毛囊,发现MPST mRNA的表达比非精神分裂症患者高得多。尽管结果并不完美——表明硫化物压力不能解释所有的精神分裂症病例——头发中的mpst水平在其他症状出现之前可能是精神分裂症的一个很好的生物标志物。
一个人是否患上精神分裂症与他们的基因和环境都有关系。测试老鼠而死后的大脑表明,较高的MPST水平与导致永久改变基因表达的DNA变化有关。所以下一步就是让团队去寻找环境因素这可能会永久增加MPST产量。
因为硫化氢实际上可以防止炎症应激,研究小组推测早期发育中的炎症应激可能是根本原因。吉川说:“我们发现,在大脑发育过程中抵消氧化应激和神经炎症的抗氧化标记物——包括硫化氢的产生——与精神分裂症患者大脑中的MPST水平相关。”
他提出,一旦过度氢硫化物的产生是预先准备好的,由于DNA的永久表观遗传变化,它会持续整个生命,导致“硫化物压力”诱发精神分裂症。
目前治疗精神分裂症的重点是多巴胺和血清素系统大脑。吉川说,因为这些药物不是很有效,而且有副作用,制药公司已经放弃了新药的开发。他解释说:“开发新药物需要一个新的范例。”“目前,大约30%的精神分裂症患者对多巴胺d2受体拮抗剂治疗有耐药性。我们的研究结果为药物设计提供了一个新的原则或范式,目前我们正在测试是否抑制合成硫化氢能减轻小鼠模型的症状吗精神分裂症。"
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