研究人員發現，精神分裂症的發展與一種被稱為串聯重複的罕見的基因變異形式之間存在著強烈的關聯。在我們的細胞中，DNA就像一種語言，創造了使我們每個人成為自己的獨特特徵。當一個或多個核苷酸（由化學物質胞嘧啶（C）、腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T）組成的DNA構件）的圖案連續重複多次時，就會在DNA內發生串聯重複。這方面的一個例子可能是：CAG CAG CAG，其中序列CAG重複了三次。

北卡羅來納大學醫學院遺傳學副教授Jin Szatkiewicz博士的實驗室及其同事，利用尖端的全基因組測序和機器學習技術，對精神分裂症的串聯重複進行了最廣泛的調查之一。他們的研究揭示了串聯重複在這種衰弱疾病的發展中的作用。

展示串聯重複的圖像資料來源：Jin Szatkiewicz實驗室/UNC醫學院

發表在《分子精神病學》雜誌上的研究顯示，精神分裂症患者的基因組中罕見的串聯重複率明顯更高–比沒有精神分裂症的人多7%。而且他們觀察到，這些串聯重複並不是隨機地分佈在整個基因組中；根據以前的研究，它們主要存在於對大腦功能至關重要的基因中，而且已知對精神分裂症很重要。

Szatkiewicz說：”我們認為這一發現為未來關於此類變異體的精確生物機制的功能研究打開了大門，他也是精神病學的兼職助理教授。了解精神分裂症的生物學原因將使未來的診斷測試、有效藥物和個性化治療的發展成為可能。”

串聯重複通常不會有負面的健康影響。然而，根據串聯重複在基因組中的位置和它們的長度，它們可以促成罹患疾病的概率。例如，亨廷頓病是由HTT基因中的串聯重複引起的，該基因已被異常擴展。一旦HTT基因上的胞嘧啶-腺嘌呤（CAG）序列重複超過36次，該病就會發病。較長的重複擴增會導致異常的蛋白質產品，其中谷氨酰胺的軌跡延長，對腦細胞有毒性。這些重複是遺傳的，而且往往在連續幾代人中越來越長，疾病的嚴重程度越來越高或發病年齡越來越小。

在他們目前的研究中，Szatkiewicz和她的團隊查看了2100人的整個基因組，以找到那些看起來異常長的、獨特或罕見的串聯重複。由於所有參與者都提供了他們的醫療記錄，研究小組能夠將這些長而罕見的重複DNA序列樣本與研究中沒有精神分裂症的人的樣本進行比較。這使研究人員能夠確定這些串聯重複中的哪些可能與精神分裂症的發展有關。

利用基因網絡分析，這項研究的作者證明，在精神分裂症中發現的具有罕見串聯重複的基因主要影響突觸和神經元的信號功能。此外，這些基因在進化上高度保守，表明具有重要的生物功能，因此串聯重複可能產生重大影響。

聯合國大學醫學院的研究人員隨後與多倫多病童醫院的科學家合作，以觀察這種罕見的串聯變體水平的增加是否也會在另一組獨立收集的樣本中發現。Szatkiewicz的發現在加拿大的調查中得到了複製，表明這種新發現的串聯重複和精神分裂症之間的聯繫相當強烈。

“我們認為這是一項重要的研究，”Szatkiewicz說。”我們相信我們的工作對串聯重複DNA突變在精神分裂症發展中發揮的作用有重要的啟示。”