美国斯克利普斯研究所(TSRI)的科学家在动物模型中发现一种脑内分子或可导致小鼠的类精神分裂症行为,大脑及整体基因表达改变。该研究为科学家未来预防或治疗精神障碍带来希望。相关研究发表于《转化精神病学》杂志。
高级作者,美国斯克利普斯研究所Dorris神经科学中心的Jerold Chun教授说:“这种新模型或可解释在出生前精神分裂症怎样产生,并且可作为潜在新药物靶点。”
什么引发精神分裂症?
根据世界卫生组织数据,全球有超过2100万人患精神分裂症。精神分裂症作为一种严重精神疾病可引发妄想、幻觉,并使**风险升高。
虽然精神障碍被认为受遗传影响,但环境因素也可增加患病风险。妊娠或分娩期并发症被认为与精神障碍密切相关,例如:产前出血、母亲孕期缺氧或营养不良。
研究人员对已知风险因素——脑出血(胎儿脑出血)展开研究。胎儿脑出血可出现在胎儿期及早产儿中,并可使用超声波检测。
研究人员尤其希望了解出血时产生的溶血磷脂酸(LPA)的作用。前期研究发现LPA信号通路增强与胎儿大脑结构改变及脑积水(脑液积累使脑部变形)的出现有关。此两种情况还可增加精神障碍风险。
“LPA可能是共同因子,”TSRI副教授Beth Thomas说。
小鼠模型中的症状表现
为验证这一理论,研究团队设计试验在动物模型中观察是否LPA信号通路增强可导致类精神分裂症症状。
第一作者Hope Mirendil带头完成第一个胎儿脑出血动物模型的建立。在试验范式中,胚胎小鼠被注射非反应性盐溶液、血清(含LPA及其他分子)或纯LPA.
10周后小鼠出生,新生小鼠接受类精神分裂症症状测试。研究人员发现被注射含LPA血清或LPA的雌鼠在**下表现多动,存在焦虑并且多巴胺分泌神经元数量增加——这些均为精神分裂症及其他精神障碍的特征。
Mirendil谈到,真正能检验这些症状是否为精神障碍的试验为“前脉冲抑制测试”,此实验主要测试小鼠对巨大噪声的“惊吓”反应。大多数小鼠及人在听到巨大噪声时会受惊吓,但如果在巨大噪声前播放柔和噪声(即前脉冲),小鼠及人已“有准备”,在大噪声下受到的惊吓较小。但有精神分裂症症状的小鼠及人在有前脉冲情况下仍会受到较大惊吓,或因他们缺乏过滤感官信息的能力。
实验发现,被注射血清或LPA的雌鼠有无前脉冲情况下都会被惊吓。
研究人员继而分析此类小鼠的脑部改变,并发现类精神分裂症的神经递质表达细胞变化。整体基因表达分析发现,被注射LPA的小鼠存在许多分子标记与精神分裂症患者中发现的相似。为进一步分析LPA的作用,研究人员使用分子阻断小鼠脑内的LPA信号通路后,类精神分裂症症状消失。
对人类健康的启示
这项研究为我们带来精神障碍发展起源新启示的同时,也提出了新问题。例如,这种类精神分裂症症状只存在于雌鼠中。那么是否不同性别间精神分裂症的诱发因素不同?
Thomas说:“希望这种动物模型可得到进一步研究以梳理出不同性别间疾病的病理诱因差异。”
参考文献:LPA signaling initiates schizophrenia-like brain and behavioral changes in a mouse model of prenatal brain hemorrhage, Translational Psychiatry, 2015.
译自:Scientists find molecular trigger of schizophrenia-like behaviors and brain changes MedicalXpress
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