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PNAS:新研究揭示精神分裂症的发生机制

来源:本站原创 2018-12-05 17:57

2018年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ --尽管进行了广泛的研究工作,我们对精神分裂症这一脑部疾病的了解仍然很缺乏。通过研究脑细胞表面的受体感知刺激因子的过程能够帮助我们得到有效的信息。但是,在之前的精神分裂症研究中,研究人员往往在非常年轻的小鼠中进行遗传操纵脑细胞受体。相反地,精神分裂症则通常影响成年人。

在最近一期的《PNAS》杂志上,作者提出年轻老鼠的基因修饰工作是否会妨碍他们大脑本身的发育,从而导致类似精神分裂症的症状?或者,他们的脑细胞是否在成年期难以正常交流。


(图片来源:www.pixabay.com)

在这项新研究中,凯斯西储大学医学院神经科学系的研究人员一起探究了一种脑细胞受体--ErbB4(成人精神分裂症患者大脑中该受体的表达水平发生了改变)。 ErbB4有助于维持大脑中的抑制性神经递质GABA的含量,从而可以防止脑细胞过度反应并控制恐惧和焦虑情绪的发生。研究人员之前已经证明,ErbB4突变会改变脑细胞内的信号,导致小鼠精神分裂症状。

“当ErbB4早期在小鼠中发生突变时,它会损害大脑回路。它还会损害成年动物的GABA传播,导致精神分裂症状,”作者说到:“但之前的模型无法区分这一缺陷来自年轻小鼠大脑的异常发育,还是后来发生的交流异常。”这一新研究表明,精神分裂症症状来自于成年期脑细胞相互交流的紊乱,无论它们是否完全发育。

为了找到他们的答案,Mei的团队通过基因工程设计了两种新的精神分裂症小鼠模型。在第一篇研究中,研究人员用一种化学物质处理小鼠,这种化学物质可以“关闭”编码ErbB4的基因。 “使用可诱导的敲除小鼠模型,我们只在成年动物中敲除ErbB4,并证明这会造成神经系统的异常。”作者说到。该实验表明成年小鼠的精神分裂症状与脑细胞发育异常无关。

在第二个小鼠模型中,作者首先在年幼小鼠中缺失受体,并阻碍了脑细胞的发育。之后,研究人员使用相同的遗传开关在成年期“开启”ErbB4 “在恢复小鼠中,ErbB4在发育过程中已经缺失,因此小鼠的脑回路必然受损。然而,当ErbB4再次恢复时,小鼠的行为得到了明显的缓解”作者说到。即使脑细胞发育不全的显现仍存在, ErbB4的恢复仍可缓解精神分裂症症状。

Mei的研究小组发现,恢复ErbB4受体减少了活动过度,并使成年小鼠的恐惧反应正常化。 “ErbB4是精神分裂症的危险因素,”梅说。 “这项研究表明纠正ErbB4信号可能对相关患者具有治疗作用。”

两种小鼠模型的结果证实,ErbB4对于成年期间脑细胞的通信至关重要。细微差别可能导致新的治疗方法旨在改善与ErbB4受体相关的脑细胞信号。特别是,改善GABA神经递质调节脑细胞活性的治疗方法。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Researchers alleviate Schizophrenia symptoms in new mouse models

原始出处:Hongsheng Wang, Fang Liu, Wenbing Chen, Xiangdong Sun, Wanpeng Cui, Zhaoqi Dong, Kai Zhao, Hongsheng Zhang, Haiwen Li, Guanglin Xing, Erkang Fei, Bing-Xing Pan, Bao-Ming Li, Wen-Cheng Xiong, Lin Mei. Genetic recovery of ErbB4 in adulthood partially restores brain functions in null mice. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201811287 DOI: 10.1073/pnas.1811287115

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