可以在人头发中检测到精神分裂症的生物标志物
![MPST gene expression (which leads to hydrogen sulphide production) was higher in postmortem brains from people with schizophrenia than in those from unaffected people. MPST protein levels in these brains also correlated well with the severity of premortem symptoms. Credit: RIKEN 可以在人头发中检测到精神分裂症的生物标志物](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2019/biomarkerfor.jpg)
与模型小鼠,后人类大脑和精神分裂症患者一起工作,日本瑞肯脑科学中心的研究人员发现,精神分裂症的亚型与脑中硫化物的异常高水平有关。实验表明,这种异常可能是由于在发育过程中持续持续的DNA反应而导致的。除了为药物疗法研究提供新的方向外,硫化氢生产酶的高效水平还可以作为这种类型的精神分裂症的生物标志物。
当发现可靠和客观的标记时,诊断思想障碍会更容易。就精神分裂症而言,我们知道它与异常的惊吓反应有关。通常,如果较小的爆发(预算在预计)较早一点,我们就不会被一阵噪音所震惊。由于早期脉冲抑制了惊吓反应,因此这种现象称为预硫抑制(PPI)。在精神分裂症患者中,PPI降低了,这意味着他们的惊吓反应不会像预脉后那样受到抑制。
PPI测试是一个很好的行为标记,尽管它不能直接帮助我们了解精神分裂症背后的生物学,但正是起点导致了当前的发现。
Riken CBS的研究人员首先开始寻找差异蛋白质表达在表现出极低或极高的PPI的小鼠菌株之间。最终,他们发现酶MPST在小鼠菌株的大脑中比PPI低得多,而PPI的菌株中的表达得多。知道这种酶有助于产生氢硫化物然后,团队测量了硫化氢水平,发现它们在低ppi小鼠中的水平较高。
团队负责人Takeo Toshikawa说:“没有人想到硫化氢与精神分裂症之间的因果关系。”“一旦我们发现了这一点,我们就必须弄清楚它是如何发生的,以及小鼠中的这些发现是否对精神分裂症患者成立。”
首先,为确保MPST是罪魁祸首,研究人员创建了低ppi小鼠的MPST敲除版本,并表明它们的PPI高于常规低ppipi小鼠的PPI。因此,减少MPST的量有助于小鼠变得更正常。接下来,他们发现,精神分裂症患者的MPST基因表达实际上比未受影响的人的人数高。这些大脑中的MPST蛋白水平也与前体症状的严重程度很好地相关。
现在,该团队有足够的信息将MPST表达视为精神分裂症的生物标志物。他们检查了150多人精神分裂症患者的毛囊,发现MPST mRNA的表达比没有精神分裂症的人高得多。即使结果并不完美 - 表明硫化物胁迫并不能解决所有精神分裂症的病例,头发中的MPST水平可能是精神分裂症的良好生物标志物,在其他症状出现之前。
一个人是否发展精神分裂症都与他们的遗传学和环境有关。测试老鼠死后大脑表明,高MPST水平与DNA的变化有关,导致基因表达永久改变。因此,下一步是让团队搜索环境因素这可能导致MPST生产永久增加。
由于硫化氢实际上可以预防炎症应激,因此该群体假设早期发育过程中的炎症应激可能是根本原因。Yoshikawa说:“我们发现,抗氧化标志物(包括硫化氢的产生)可以补偿针对脑发育过程中氧化应激和神经炎症的抗氧化标记,这与精神分裂症患者大脑的MPST水平相关。”
他提出了一次多余的氢硫化物的产生是原始的,由于对DNA的永久表观遗传变化,它在整个生命中持续存在,从而导致“硫化物胁迫”诱导的精神分裂症。
目前对精神分裂症的治疗集中在多巴胺和5-羟色胺系统中脑。由于这些药物不是很有效并且具有副作用,因此Yoshikawa说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式。”“目前,大约30%的精神分裂症患者对多巴胺D2受体拮抗剂的抗药性具有抵抗力。我们的结果为设计药物提供了一种新的原理或范式,目前我们正在测试抑制合成的合成硫化氢可以减轻鼠标模型中的症状精神分裂症。”
进一步探索