人類發展的“副作用”
發表在NPJ Schizophrenia上的一項新研究發現，精神分裂症可能是人腦發育過程中的一種“不受歡迎的副作用”。
該研究發現，大腦中基因表達的變化在人類和動物之間差異最大，包括最接近人類的物種，靈長類動物。該研究由斯溫伯恩、弗羅裡神經科學與精神健康研究所和墨爾本大學的一組研究人員進行，揭示了精神分裂症患者大腦額葉區域基因表達的主要變化。
研究人員稱：“這是我們大腦中最新進化出來的區域，也是最讓我們與眾不同的區域。有一種觀點認為，精神分裂症是複雜人腦發展中的一種不受歡迎的副作用，我們的發現似乎支持這一觀點。”
精神分裂症現在被認為發生在遺傳易感性人群中，它是在環境因素引發人腦基因表達改變時發生的。該研究的數據也表明，大腦的額葉區域受到了這種變化的嚴重影響。
在進行這項研究時，研究小組進行了一項死後人腦研究，他們比較了15名精神分裂症患者和15名非精神分裂症患者的基因表達情況。在已知患有精神分裂症的人的大腦中，發現了566例大腦額葉極區基因表達的改變，而近端區域的變化較少。眾所周知，這些大腦區域可以調節精神分裂症相關的特徵。
遺傳學研究新進展
大量研究表明，遺傳因素在精神分裂症發生中具有重要作用(精神分裂症的遺傳力高達0.8左右)。為了解析精神分裂症的遺傳基礎，全球範圍內開展了大量大規模的全基因組範圍內的關聯研究(GWAS)。雖然GWAS鑑別到許多與精神分裂症顯著相關的基因座(loci)，但由於連鎖不平衡及基因調控的複雜性，如何從GWAS報道的基因座中鑑別致病基因目前仍然是挑戰。
近日，中國科學院昆明動物研究所羅雄劍課題組通過利用不同的分析方法與策略(包括整合大規模遺傳學研究結果與表達數量性狀基因座數據、蛋白網絡分析及基因共功能網絡分析等)，首次在基因組範圍內系統性地篩選出精神分裂症可能的致病基因。該研究篩選到6個最有可能的精神分裂症致病基因，包括CNTN4、GATAD2A、GPM6A、MMP16、PSMA4和TCF4。該研究為深入解析複雜精神疾病的遺傳機制提供了新思路，對所發現基因的深入分析將為闡明精神分裂症致病機理提供重要的生物學數據。
“迷你腦”研究發現精神分裂症始於妊娠早期
研究人員採用迷你腦技術——一種體外培養的微型腦結構，稱作大腦類器官(cerebral organoids)。試驗中發現，某些種類的神經祖細胞(將來回發育成神經元)在病人“迷你腦”皮質中呈現不正常的分佈。對比皮質外的區域有著大量成熟的神經元，在皮質內則十分罕見。
結果顯示，疾病很可能開始於胚胎形成的頭三個月，並涉及細胞的加速分裂、過度遷移以及神經外胚層細胞過早分化為神經元。負責連接皮質不同區域的神經元，即所謂的中間神經元，在精神分裂症患者的大腦皮質中被錯誤引導，導致皮質區域出現錯誤連接，如同一臺接錯線的電腦。
該研究提示說，精神分裂症是一種大腦結構缺陷失調症，發生在胚胎髮育早期，相當於母親懷孕的最初三個月，且涉及皮質中特定的神經元迴路畸形。
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