人发中可检测到的精神分裂症的生物标志物

RIKEN脑科学中心的研究人员与模型小鼠，验尸后的人类大脑和精神分裂症患者合作，发现精神分裂症的一种亚型与大脑中异常高水平的硫化氢有关。实验表明，这种异常可能是由于在整个生命过程中持续发生的DNA修饰反应引起的。除了为药物疗法的研究提供新方向外，高于正常水平的产生硫化氢的酶还可以充当此类精神分裂症的生物标志物。

只要能找到可靠和客观的标志物，诊断思想障碍就容易得多。对于精神分裂症，我们已经有30多年的历史了，它与异常的惊吓反应有关。通常，如果较小的脉冲串(称为预脉冲)来得早一点，我们就不会被脉冲串吓到。这种现象称为前脉冲抑制(PPI)，因为早期脉冲会抑制惊吓反应。在精神分裂症患者中，PPI降低，这意味着他们的惊吓反应没有像在预脉冲后那样得到应有的减弱。

PPI测试是一个很好的行为指标，尽管它不能直接帮助我们了解精神分裂症的生物学原理，但却是导致当前发现的起点。

RIKEN CBS的研究人员首先开始寻找表现出极低或极高PPI的小鼠品系之间蛋白质表达的差异。最终，他们发现酶Mpst在低PPI的小鼠品系中的表达要比在高PPI的品系中更高。研究小组知道这种酶有助于产生硫化氢后，测量了硫化氢水平，发现低PPI小鼠体内的硫化氢水平更高。

“没有人想到过硫化氢和精神分裂症之间的因果关系，”研究组负责人竹川俊夫说。“一旦发现这一点，我们就必须弄清楚它是如何发生的，以及这些发现是否对患有精神分裂症的人正确。”

首先，为了确定是Mpst的罪魁祸首，研究人员创建了Mpst基因敲除版本的低PPI小鼠，并显示它们的PPI高于常规的低PPI小鼠。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死后大脑中MPST基因的表达确实高于未患病者的死后大脑。这些大脑中的MPST蛋白水平也与死前症状的严重程度密切相关。

现在，研究小组拥有足够的信息，可以将MPST表达视为精神分裂症的生物标志物。他们检查了150多名患有精神分裂症的人的毛囊，发现MPST mRNA的表达要比没有精神分裂症的人高得多。即使结果并不完美(表明硫化物应激并不能解决所有精神分裂症病例)，头发中的MPST水平也可能是精神分裂症的良好生物标志物，而其他症状并未出现。

一个人是否发展为精神分裂症与他们的遗传和环境有关。在小鼠和死后大脑中进行的测试表明，高MPST水平与DNA的变化有关，从而导致基因表达的永久改变。因此，下一步是团队寻找可能导致MPST产量永久增加的环境因素。

由于硫化氢实际上可以抵御炎症应​​激，该小组假设早期发育过程中的炎症应激可能是根本原因。吉川说：“我们发现，抗氧化标记物(包括硫化氢的产生)可以补偿大脑发育过程中的氧化应激和神经炎症，并与精神分裂症患者大脑中的MPST水平相关。”

他提出，一旦引发过量的硫化氢产生，由于DNA的永久表观遗传学改变，它将在整个生命中持续存在，从而导致“硫化物应激”引起的精神分裂症。

精神分裂症的当前治疗集中在脑中的多巴胺和5-羟色胺系统。由于这些药物不是很有效并且有副作用，吉川说制药公司已经放弃了新药的开发。他解释说：“开发新药需要新的范例。”“目前，大约30%的精神分裂症患者对多巴胺D2受体拮抗剂治疗有抵抗力。我们的研究结果提供了药物设计的新原理和模式，目前我们正在测试是否抑制硫化氢的合成可以减轻症状精神分裂症的小鼠模型。”

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