科學家發現精神分裂症可能起源於大腦中的一個特定位置
在解開一個長達數十年的關於一種特定蛋白質的謎團的過程中,科學家們已經確定了精神分裂症可能起源於大腦中的一個特定位置。儘管許多基因顯示與精神分裂症有某種聯繫,但要高度肯定地確定大腦中可能導致這種疾病的某個部分被證明是極其困難的–直到現在。
為什麼它很重要:知道從哪裡尋找以及尋找什麼有助於在精神分裂症發作之前確定那些有風險的人,並可能導致新的診斷、預防和治療措施。
精神分裂症影響著全球約2000萬人。症狀包括幻覺、妄想、情感平淡(缺乏情感表達)、失去個人身份感和記憶喪失等。
該研究由南加州大學Dornsife文學、藝術和科學學院的研究人員領導,於2月10日在線發表在《自然通訊》上,其中心是一種名為突觸相關蛋白97,或SAP97的蛋白質,它存在於大腦的神經元中。
- 科學家們最近發現,抑制SAP97功能的突變可以產生精神分裂症。
- 這些突變與患精神分裂症的風險增加40倍有關–這是迄今為止記錄的任何突變的最大風險增加。
- SAP97的正常功能–即它通常做什麼以及在大腦中做什麼–多年來一直難以捉摸。
- 不知道這種蛋白質是如何或在哪里工作,也使SAP97的突變導致精神分裂症的原因蒙上了一層陰影。
主要研究人員Bruce Herring說:“SAP97功能的降低很可能引起我們所知的人類精神分裂症風險的最大增加,但幾十年來,SAP97的功能一直是一個完全的謎。我們的研究揭示了SAP97在大腦中的功能,並確切地顯示了與精神分裂症相關的這種蛋白質的突變對神經元的影響。”
更深入的觀察
SAP97屬於一個蛋白質家族,該家族調節神經元之間的谷氨酸信號傳導,並影響記憶的創建和存儲方式。
- 谷氨酸信號傳遞是神經元之間相互交流的重要方式,它涉及神經元向鄰近的神經元釋放神經遞質谷氨酸。
- 迄今為止的實驗未能表明SAP97在調節大腦中的谷氨酸信號方面發揮任何重要作用。
- 鑑於有越來越多的證據表明SAP97與精神分裂症有關,因此缺乏證據表明SAP97在調節神經元之間的通信方面的功能令科學家們感到沮喪。
由於在傳統研究的大腦區域中沒有明顯的SAP97活動, Herring和他的團隊選擇研究大腦的另一個區域,該區域在理論上與精神分裂症有關,稱為齒狀回。
- 齒狀回位於海馬體內。
- 它控制著上下文情節記憶–對生活經歷的有意識回憶,包括發生了什麼以及何時何地發生。
- 在精神分裂症患者中,情境性外顯記憶常常被改變,而這種改變可能有助於發展與該疾病相關的其他症狀。
研究人員在研究SAP97受損的大鼠時,尋找齒狀回中的活動變化–他們發現了這些變化。
- 齒狀回中的神經元在SAP97功能降低的情況下,顯示出谷氨酸信號的極大增加。
- SAP97突變後信號的增加表明,該蛋白通常有助於抑制特別是齒狀回內的谷氨酸信號傳導。
- 由SAP97功能降低引起的齒狀回內谷氨酸信號的大量增加,也使囓齒動物的情境性記憶產生了明顯的缺陷–這是精神分裂症的一個標誌。
該結果首次確認了SAP97在大腦中的活躍位置,並將齒狀回功能的改變與精神分裂症的發展直接聯繫起來。
在未來的研究中,Herring和他的團隊計劃在大腦的其他區域尋找SAP97的活動。他們還將確定與精神分裂症有關的其他蛋白質的突變是否在齒狀回中產生類似的谷氨酸信號的增加。
他們正在進行的工作將極大地幫助開發更有效的治療策略,以治療這種歷來神秘的疾病。