（生物医学工程专业论文）精神分裂症体液比较蛋白质组学研究.pdf

我销在磺秘电滚分辑中褒察鹅黪结象。 为了验证在疯浆中观察到的t t r 靼聚体台_ 鲑的变化，我们收嶷t 3 5 个精神分裂癃瘸人和 3 6 个健康对照的脑脊液样品，将样品混合制成病人脑脊液样品池和正常入脑脊液样晶池后， 辩送行双内逛溶簸腔分辑。这帮努工馋比较了包括 豫，褪黄醇缝台蛋自( r e t i n o l b i n d i n g p r o t e i n ，r b p ) ，h po ，i gk ，i g y ，载脂鬣自j ( a p o i p o p r o t e i nj ，a p o j ) ，裁脂蛋白 a l a p o l i 。p r o t e i na l ，a p o a l ) 在肉静8 0 个豢鑫点弱禽董，发缆正豢入艟脊渡波巾狂r 图 聚体含量炮病人的1 6 8 倍，遗是所有设调查蛋白质中血浆水平差别最大的蛋白质。遗一结果 授好墙验谨了我们在血浆中的实验缩莱。 由予我翻在精神分裂痰病人敷浆彝嚏替渡2 手中转滚中都观察到了t t r 缮皇蚋异锘变化， 人体中t t r 是维生索a 的重要载体，它运载t 2 0 的维生桑a ，而关于维生素代谢异常是精神分 裂痉致瘸强素这一程说己骞不少毽论秘实羲谨据支簿。嚣戴蔑键蠲鹣联免疫凝瓣测定 ( e n z y m el i n k e di m m u n o s o r b e n ta s s a y ，e l i s a ) 的方法调查了2 3 个精神分裂癜病人和1 9 个正常入脑脊滚中3 维生索a 静载钵蛋白，a p o d 、a p o e 稿疆r ，懿含量。遮- - n 定鹣架显示： 精神分裂症病人脑脊液中的t t r 百分含量显著低于正常人，a p o e 酉分含量慢著高于正常人。 这2 种维斑索a 运输蛋白的不致的变化趋势使得我们濉以推测脑缢缓中维生素a 含藿与精神 分裂症的关系。已有报多研究表明a p o e 促：进脑中淀粉样纤维沉淀积浆，i 时t t r 能抑制它的积 聚。我们发现的在精神分裂雅病人脑脊液中a p o e 和t t r 酉分含量擗常这一结果提示a p o e 和f r r 爵l 通过参与淀粉撵纤维形藏及 孽除规毒l 在糖桴分裂瘥中发挥作用。有关a p o e 和鞭r 在糖秘 分裂症发病机制- i 的作用还还需要聪多实验结果的支持。 缩论：( i ) 在蛋白质瓣水平帮慕因东平2 方面的诞据支持惫性期反鹰霄能是藕孝牵分襞痰 自尊病因学因素，两不仅是一种疾病伴随症状。( i i ) 梅教糟疗船精神分裂症璃人m 浆中t t r 四聚体水平的变化及病人脑脊液中t t r 总量及”r 四聚体含量异常提示t t r 蛋白是精神分裂癜 瓣摆关爨自。 关键词：精神分裂症，蛋氨质组，m 浆，脑脊液，急憔期反应爱白，珠骚白，甲状腺索转移 酶，缡生蔡a 载体 4 c o m p a r a t i v ep r o t e o m i c ss t u d i e so fb o d yf l u i d sp r o t e i n s a s s o c i a t e d w i t hs c h i z o p h r e n i a a b s t r a c t s c h i z o p h r e n i ai sam e n t a ld i s o r d e rt h a ta f f e c t sa p p r o x i m a t e l y1 o ft h ew o r l dl ，o p u l a t i o nw i t h s i m i l a rp r e v a l e n c et h r o u g h o u td i v e r s ec u l t u r e sa n dg e o g r a p h i ca r e a s p a t i e n t sc h a r a c t e r i z e db y d e l u s i o n s ，h a l l u c i n a t i o n s ，c o g n i t i v ed i s t u r b a n c e sa n dn e g a t i v es y m p t o m s ，a n di nm o s tc a s e s m o o dd i s t u r b a n c e s i ti sah i g h l yh e r i t a b l ea n dc o m p l e xd i s e a s e ，c a u s e db yt h ei n t e r a c t i o no f n u m e r o u sm i n o re f r e c tg e n e sa n dt h ei n f l u e n c eo f t h ee n v i r o n m e n t t h em o l e c u l a rm e c h a n i s mo f s c h i z o p h r e n i ar e m a i n se l u s i v e i ti sw e l l k n o w nt h a tp r o t e i n sa r et h ef u n c t i o n a lt r a n s l a t i o no f t h e g e n o m i ci n f o r m a t i o na n dt h ef i n a lr e s u l t sf r o mt h em u l t i p l ef a c t o r si n t e r a c t i v e l ye f f e c t i n go nt h e d i s e a s e h e n c e ，ab e t t e rw a yt o e l u c i d a t et h ee t i o l o g yo fs c h i z o p h r e n i ai su n d e r l y i n gt h e t e c h n o l o g yf r o mt h ep r o t e i n sl e v e l t h ep r o t e o m i c st e c h n o l o g yi sw o r k i n gw i t hp r o t e i n sa n df e a t u r e db yh i g ht h r o u g h p u t ，h i g h l y r e s o l v i n gc a p a c i t ya n db e i n ge a s yf o rc o m p a r i s o n i th a sp o t e n t i a la p p l i c a t i o ni nt h er e s e a r c hi n t o c o m p l e xd i s e a s e s ，u s i n g2 - d et os e p a r a t eam i x t u r eo fp r o t e i n sa n ds u b s e q u e n ti d e n t i f i c a t i o nb y m a s ss p e c t r o m e t r y t h ep r o t e o m i c ss t r a t a g e mw i l lc o n t r i b u t eg r e a t l yt oo u ru n d e r s t a n d i n go f s c h i z o p h r e n i ai nt h ep o s t g e n o m i ce r a b o d i l yf l u i d ss u c ha sc e r e b r o s p i n a lf l u i d ( c s f ) a n d p l a s m a ( o rs e r u m ) c a nb ea n a l y z e da tt h et i m eo fp r e s e n t a t i o na n dt h r o u g h o u tt h ec o a r s eo f t h e d i s e a s ea n da r et h e r e f o r eo fc l i n i c a li m p o r t a n c e t h em a i ng o a lo fo u rs t u d yh a sb e e nt of i n d s o m es u s c e p t i b l ep r o t e i n sr e l e v a n tt os c h i z o p h r e n i ai nh u m a np l a s m aa n dc s fu s i n gt h i sh i g h t h r o u g h p u tp r o t e o m i e sa n a l y s i s p l a s m a p r o t e i n s f r o ms c h i z o p h r e n i cs u b j e c t s ( n 2 4 2 ) a n dh e a l t h yc o n t r o l s ( n 2 4 6 ) w e r e i n v e s t i g a t e db y t w o d i m e n s i o n a l g e le l e c t r o p h o r e s i s ( 2 - d e ) i nc o m b i n a t i o n w i t hm a s s s p e c t r o m e t r y ( m s ) w i t ht h er e l a t i v e l yh i g hn u m b e ro fs a m p l e sf o r2 - d ew o r k ，w ef o u n dt h a t f o u rp r o t e i n si nt h ef a m i l yo fp o s i t i v ea c u t ep h a s ep r o t e i n s ( a p p s ) w e r ea l lu p - r e g u l a t e di n p a t i e n t s t of u r t h e rr e v e a lt h eg e n e t i cr e l a t i o n s h i pb e t w e e na p p sa n ds c h i z o p h r e n i ad i s e a s e ，w e t e s t e dh a p t o g l o b i ng e n ea l a 2 ( h p1 2 ) p o l y m o r p h i s ma n dt w os i n g l en u c l e o t i d ep o l y m o r p h i s m s ( s n p s ) o f 跏，r s 2 0 7 0 9 3 7a n dr s 5 4 7 3 ，f o ra s s o c i a t i o n sw i t hs c h i z o p h r e n i ai nt h ec h i n e s eh a n s p o p u l a t i o n i ng e n e t i ca s s o c i a t i o ns t u d y , w ef o u n ds i g n i f i c a n ta s s o c i a t i o n se x i s t i n gb e t w e e n s c h i z o p h r e n i aa n dh pp o l y m o r p h i s m s ，h p1 2a n dr s 2 0 7 0 9 3 7v a r i a n t s w ef u r t h e re m p l o y e dc o m p a r a t i v ep r o t e o m ea n a l y s i st os c r e e nf o rp l a s m ap r o t e i na l t e m a t i o n so f t h em e d i c a lt r e a t e ds c h i z o p h r e n i ap a t i e n t s p l a s m ap r o t e i ne x p r e s s i o np r o f i l ew a ss t u d i e db e f o r e a n da f t e ra n t i p s y c h i a t r i ct h e r a p yi n19s c h i z o p h r e n i cp a t i e n t sa tb a s e l i n ea n da f t e r8w e e k so f t r e a t m e n t w ec o m p a r e d5 6p l a s m ap r o t e i ns p o t si ns c h i z o p h r e n i ap a t i e n t sb e f o r ea n da f t e r m e d i c a lt r e a t m e n t t h ee x p r e s s i o no ft r a n s t h y r e t i n ( t t r ) t e t r a m e rw a sf o u n d i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l ya f t e rv a l i dm e d i c a lt r e a t m e n tf p = o 0 0 2 ) t h eu p - r e g u l a t e dp l a s m ae x p r e s s i o no f t t rt e t r a m e ra f t e ra n t i p s y c h o t i ct r e a t m e n te s t a b l i s h e db y2 - d eg e l s w a sc o n f i r m e db y w e s t b l o t t i n go fn a t i v ep o l y a c r y l a m i d eg e le l e c t r o p h o r e s i s ( p a g e ) w i t h r a b b i tp o l y c l o n a l a n t i t t ri g g t oe s t a b l i s hw h e t h e ra b n o r m a l i t yo ft t rt e t r a m e ri np l a s m ac o u l db ec o n f i r m e d ，w ef u r t h e r i n v e s t i g a t e dc s fp r o t e i ne x p r e s s i o ni n3 5p a t i e n t sa n d3 6c o n t r o l s w ed e t e r m i n e d8 0p r o t e i n s p o t se x p r e s s i o nl e v e l ，i n c l u d i n gt t rr e t i n o l b i n d i n gp r o t e i n ( r b p ) ，i gk a p p a ，i gg a m a ， h a p t o g l o b i n ，a p o l i p o p r o t e i nj ( a p o j ) ，a p o l i p o p r o t e i na 1 ( a p o a l ) a n ds oo n ，a n df o u n dt h e e x p r e s s i o nl e v e l so ft r rt e t r a m e ri nc s fs a m p l ew a ss i g n i f i c a n t l yr e d u c e d1 6 8 t i m e si nt h e d i s e a s eg r o u pc o m p a r e dt ot h ec o n t r o l s t h i sr e s u l tc o n f i r m e do u tp r e v i o u so b s e r v a t i o no f a l t e r e d t t rt e t r a m e re x p r e s s i o ni ns c h i z o p h r e n i ap a t i e n t sp l a s m a i nh u m a n s t t rs e r v e sa sa ni m p o r t a n tr e t i n o i dt r a n s p o r t e r ( c a r r i e s2 0 o fr e t i n o i d ) o w i n gt o t h ec h a n g e si nt t rt e t r a m e rl e v e li nb o t hp l a s m aa n dc s f , a n dt h eh y p o t h e s i st h a tr e t i n o i d d y s r e g u l a t i o nm a yb ea ni m p o r t a n tf a c t o ri nt h ee t i o l o g yo fs c h i z o p h r e n i a ，w ea r ei n t e r e s t e di n t h ea p o d a p o ea n dt 像t h e s et h r e ep r o t e i n sl e v e l si nt h ec s f , w h i c ht r a n s f e rr e t i n o i dt ot h e b r a i n t h u s ，w ee x a m i n e dc s f l e v e l so fa p o d ，a p o ea n dt t ru s i n gm o n o c l o n a l a n t i b o d i e s b a s e de l i s a si n2 3s c h i z o p h r e n i ap a t i e n t sa n d1 9 c o n t r o l st od e t e r m i n e i ft h e s e p r o t e i n sl e v e l si np a t i e n t sw e r ed i f f e r e n tf r o mc o n t r o lv a l u e s m a j o rf i n d i n g so f t h i ss t u d yw e r e d o w n r e g u l a t i o no ft t r a n du p - r e g u l a t i o no fa p o e i ns c h i z o p h r e n i ap a t i e n t s c f s t h e i n c o n s i s t e n tc h a n g e so f t h e s et w or e t i n o i dt r a n s p o r t e rc o n f u s e du st oe v a l u a t et h e i rr e l a t i o n s h i p s w i t hs c h i z o p h r e n i as e v e r a ll i n e so fe v i d e n c ep o i n tt oma c t i v er o l eo fa p o ea n dt t ri n a m y l o i df i b r i lf o r m a t i o n i nt h eb r a i n a p o ep r o m o t e sa m y l o i df i b r i l l o g e n e s i sa n di n d u c e s 6 a c c u m u l a t i o no ft h ea m y l o i dp e p t i d e ，w h i l et r ri n h i b i t sa n dp r e y e r st h i sf l b r i lf o r m a t i o n o u r f i n d i n gp r o v i d e st h ep o s s i b i l i t yt h a ta p o ea n dt t rp l a yar o l ei ns c h i z o p h r e n i ap a t h o g e n e s i s t h r o u g ht h em e c h a n i s mo fp r e v e n t i n ga m y l o i df i b r i lf o r m a t i o n f u r t h e rw o r ks h o u l db ed o n ef o r u n d e r s t a n d i n go f t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e s ep r o t e i n sa n ds c h i z o p h r e n i a c o n c l u s i o n s ：( i ) t h ee v i d e n c e st h a ta p p sa r ei n v o l v e di ns c h i z o p h r e n i aa tb o t ht h ep r o t e o m i c a n dg e n e t i cl e v e l ss u g g e s tt h a ta c u t ep h a s er e a c t i o nm a yb ea na e t i o l o g i c a la g e n to ft h e p a t h o p h y s i o l o g y o fs c h i z o p h r e n i a ，b u tn o tj u s ta sa na c c o m p a n y i n gs y m n o m ( i i ) t h e o b s e r v a t i o n so fd i f f e r e n c e si nt n lt e t r a m e rl e v e li nb o t hp l a s m ao fs c h i z o p h r e n i cp a t i e n t sa f t e r v a l i di n - h o s p i t a la n t i p s y c h o t i ct r e a t m e ma n dc s fo fs c h i z o p h r e n i 4s u g g e s tt h a tt t rm a yb e l i n k e dw i t ht h ep a t h o p h y s i o l o g yo fs c h i z o p h r e n i a k e y w o r d s ：s c h i z o p h r e n i a , p r o t e o t n i c s ，p l a s m a , c e r e b r o s p i n a lf l u i d ，a c u t ep h a s ep r o t e i n s ， h a p t o g l o b i n ，t r a n s t h y r e t i n ，r e t i n o i dt r a n s p o r t e r 7 第一章精神分裂症分子生物学研究现状与趋势 第一节精神分裂症研究概述 精神分裂症是一种严重的精神疾病，发病率约为1 。目前普遍认为精神分裂症是山遗 传基因介导的神经系统发育异常的复杂疾病。精神分裂症的影响因素包括遗传因素和环境因 素，其遗传病因机制涉及多个相互作用的微效和中效基因，该疾病遗传方式不符合简单的盂 德尔遗传规律。 遗传因素是导致精神分裂症的重要因素，环境因素的作用也不可忽视。精神分裂症发 生于妊娠中期，这一时期是胎儿脑部结构和神经元结构快速发育的时期，当致病因素干扰了 乖常的神经发育过程，造成了特定神经元和神经通路的改变时，会导致个体对精神分裂症的 易感性增加，最终可能导致疾病发作。流行病学证据显示，子宫内营养小良、妊娠期第二个 三月期内母体遭受病毒感染、外界压力过度、产后综合症等诸多因素都使子女患精神分裂症 的可能性大大增加。虽然引发精神分裂症的环境因素多种多样，但是由它们介导的致病机制 是相似的，即在妊娠期较短的时间内对外界干扰因素作| _ 的反应会影响胎儿腩部正常发育， 这因素和环境因素的叠加最终导致了患者成年时期精神分裂症的发生。动物模型实验发 现，对外界压力作出反应会引起体内糖皮质激素水平的升高，注入过多的糖皮质激素增加精 神分裂症发生的可能性。 目前精神分裂症致病机制的研究主要采用以下几条路线：( 1 ) 遗传基因组研究寻找精 神分裂症的易感基因；( 2 ) 药物研究旨在阐明缓解临床症状的抗精神药物的作用机制；( 3 ) 尸体解剖和脑影像技术研究揭示精神分裂症患者大脑特定区域内组织、神经系统的异常情 况。( 4 ) 芯片及蛋白质组学研究旨在通过展现多种疾病影响因素相互作用后的最终结果， 来阐明疾病机制。这几方面的研究重点集中在对中枢神经系统中几个神经递质的作用机制的 诠释上，这些神经递质包括多巴胺、谷氨酸、y 一氨基丁酸以及5 一羟色胺，它们的异常活动 可能会导致神经系统的异常发育，引发精神分裂症。 一精神分裂症的遗传学研究 目前鉴定精神分裂症易感基因的丰要方法是连锁分析和连锁不平衡分析( 关联分析) 。 8 多年来在毒我耩耪分裂疰翁穗基强土艺付出了匿大豹努力，毽至今没寿获德满意静绦栗。虽 然对精神分裂症的分子遗传学研究还没有取得突破性进展，但在该病的遣锁研究中，有多个 阳性区壤在不同的研究中褥到谴实，g i l l q 2 1 - q 2 2 、5 q 2 2 一q 3 1 、6 p 2 4 一p 2 2 、8 p 9 2 一p 2 l 、l o p l 5 - q 2 1 、 1 3 q 3 2 、1 5 q 1 4 1 1 2 2 q 1 2 一q 1 3 。 由于精神分裂症的发生可能有多个微效致病基因熬同参与，连锁分析需要极麒庞大的 象募撵鑫藿，绞诗皴力更丈豹关联分辑显缮曼为i 玲i 。嚣嚣全蒸强经关联分辑还不走理实， 闳此通常选择生理生化功能上可能相关的基因，或者选择位于连锁研究提示的相关区域的基 闲进行关联分橱。精神分裂候选基因斡选择常常是依攥蕊理学，宰牵经弦学翻牾寐研究新提蠢 的一些糖神分裂症病因病理假说。对药物影响的观察产生了多融胺假说、5 一羟色胺假说和 谷氨酸神经递质系统缺陷等假说，根据这些锻说，已经澍各 备样编码神经递质受体_ ! 珏! ! 基和 转运蛋白的基因避芎亍了大量的关联分析研究，其中有弱相关的搬道，但很少有非常驻著的缩 柴在不同独立的样本中被证实。由于对精神分裂症的复杂性理解不够，部分研究所用的样品 太少嚣缺乏检测中靛或擞效基强的效力，不网辑究组之蠲鞠结鬃露拳不一致；尽镣在致病基 睦；】的寻找上已做了大量工作，其结果仍然似是而非。 除了d n a 序列的变讫终，外遗传( e p i g e n e t i c ) 也燕鲁致精神分裂症的一个因索。外遗转 学是一类研究不涉及d n a 序列本身改燮豹、能产生具有遗传性基因表达变化的各种因素的学 科瞧) 。外遗传学修饰如同开关一样，保证程特定类型的细胞中只有那些需要的慕因处于开 寤状态，谖控基因活性。t r e m o l i z z o 与同事建立了乡 遗传小鼠骥塑用来磷究壤季申分裂疰易感 性的分子与行为神经生理机制( 参。由于基因的外遗传状态能蟛对如组织内激素水平这样的 拜拜凌发生反斑。入粕认鸯诱发蕤秘分裂症瓣强境因子币援程姿瓣壹揍影确藏发帮耱关基因 的表达，还可能通过改变这些基因的外遗传状态而影响脑的发育。 = 精神分裂症的尸体解剖和脑影像技术研究 尸体解剖和脑影像技术研究精神分裂瘢患者的尸体解剖特征研究发王见患者的脑体重最 燮轻鑫及藏蕴俸较交丈，焱跨( t e m p o r a ll o b e ) 耘鞠纛蘩l 驻中静颓惫( t e m p o r a lh o r n ) 是显蔫 受影响的部位。些因素使精神分裂症的尸体解剖研究复杂化：( 1 ) 用于尸体解剖研究的 组织一般其能飘年龄相对较大静个体中获褥，实验樽到的结采可能与衰老及导致死亡靛因素 有关。( 2 ) 尸体解剖学无法对活体组织进行研究，痰病发作时期的脑部改变只熊通过脑影 9 多年柬在寻找精神分裂症易感基因上已付出了巨太的努力，但军今没有数得满意的结果。虽 然对精神分裂症的分子遗传学研究还没有取得突破性进展但在该病的连锁研究中，有多个 阳性区域在不同的研究中得到证实如1 q 2 1 一q 2 2 、5 q 2 2 一q 3 1 、6 p 2 4 一p 2 2 、8 r 2 2 一0 2 1 、1 0 1 2 1 5 一q 2 1 、 1 3 q 3 2 、1 5 q 1 4 ； r 1 2 2 q 1 2 一q 1 3 。 由于精神分裂症的发生可自b 有多个微效致病基因燕同参与，连锁分析需要极其魔大的 家系样品量，统计效力更大的关联分析显得更为可行。目前全基因组关联分析还不太现实 网此通常选择生理生化功能上可能相关的基因，或者选择位于连锁研究提示的相关区域的基 因进行关联分析。精神分裂候选摹因的选择常常是依据药理学神经化学和临床研究所提出 的一些精神分裂症病因病理假说。对药物影响的观察产生了多巴胺假说、5 羟色胺假说和 谷氨酸神经递质系统缺陷等假说，根据这些假说，已经对各种各样编码神经递质受体弧基和 转运蛋白的基因进行了大量的关鞋分析研究，其中有弱相关的报道，但很少有非常显著的结 果在不同独立的样本中被证实。由于对精神分裂症的复杂性理解不够，部分研究所用的样品 太少而缺乏检测中效或微效基因的效力，不同研究组之间的结果常常不一致，尽管在致摘基 吲的寻找上已做了大量工作，其结果仍然似是而非。 除r d n a 序列的变化外，外遗传( e p i g e n e t i c ) 也是导致精神分裂症的一个因素。外遗传 学是一类研究不涉及d n a 序列本身改变的、能产牛具有遗传性基因表达变化的各种因素的学 科：1 ) 。外遗传学修饰如同开关一样，保证在特定类型的细胞中只有那些需要的基困处于开 启状态，调控基因活性。t r e m o l i z z o 与同事建立了外遗传小鼠模型用来研究精神分裂症易感 性的分子与行为神经生理机制( d 。由于基因的外遗传状态能够对如组织内激素水平这样的 外环境发生反应人们认为诱发精 中分裂症的环境因子不仅在当时直接影响脑发育相关基因 的表达，还可能通过改变这些基凼的外遗传状态而影响脑的发育。 精神分裂症的尸体解剖和脑影像技术研究 尸体解剖和脑影像技术研究精神分裂症患者的尸体解剖特征研究发现患者的脑体重量 变轻以及脑腔体积娈大颗叶( t e m p o r 8 l o b e ) 和相应侧腔中的额角( t e m p o r a lh o r n ) 是显著 受影响的部位。一些因素使精神分裂症的尸体解剖研究复杂化： ( 1 ) 用于尸体解剖研究的 组织一般只能从年龄相对较大的个体中获得，实验得到的结果可能与哀老及导致死亡的因素 青关。( 2 ) 尸体解剖学无法对活体组织进行研究，疾病发作时期的脑部改变只能通过腩影 青关。( 2 ) 尸体解剖学无法对活体组织进行研究，疾病发作时期的脑部改变只能通过脑影 9 像技术观察到，但是脑影像技术难以提供详尽的组织微结构信息以及蕴涵于其中的分子机 制。 ( 3 ) 患者的尸体解剖结果无法将药物的影响排除在外，因为从不服药患者中获得组织 几乎是不可能的。 大量使用计算机线断层摄影术( c o m p u t e dt o m o g r a p h y ，c t ) 和最新的核磁共振影像学 ( m a g n e te s o n a n c ei m a g i n g ) 技术的研究结果显示，精神分裂症患者的脑容积较小。体内的 质子磁共振波谱学技术( p r o t o nm a g n e t i cr e s o n a n c es p e c t r o s c o p y ，剐r s ) 是一种不致病的 技术，它能对脑部的一些生物化学分子，如n 一乙酰天冬氨酸( n a a ) 、胆碱以及肌氨酸等进行 精确定量，因而能剖析脑部组织的神经结构，有利于阐明导致精神分裂症的相关机制。精神 分裂症患者海马趾区域内的n a a 水平偏低是己被多个实验室重复出来的研究结果。n a a 被认为 是神经元轴突的标志性分子，代表着神经元轴突的完整性。在海马趾区域发现的偏低的n a a 值预示着在这一脑部区域中可能发生了大量的神经元轴突丢失从而导致神经元功能的衰 退。分子影像技术可用于受体、转运体、蛋白酶及其它细胞生理过程中生物分子的研究，是 最近几年发展起来的在神经影像领域中晟活跃的新兴技术。单光予发射计算c l x 线摄影术 ( s i n g l ep h o t o ne m i s s i o nt o m o g r a p h y ) 和正电子发射断层照相术( p o s i t r o ne m is s i o n t o m o g r a p h y ) 在精神疾病研究领域中的应用加深了人们对该疾病过程的了解，并且使部分推 测的疾病发病机制在体内得到验证。受限于可选的稳定放射性示踪剂种类以及现有精神分裂 症致病机制理论，目前这两种技术只能用于多出胺能和5 一羟色胺能体系的研究。在神经受体 定位的研究工作中发现，多巴胺能异常可能与精神分裂症相关而5 一羟色胺能异常可能与情感 障碍( m o o dd i s o r d e r ) 相关。 三 精神分裂症的芯片及蛋白质组学研究 在围绕精神分裂症致病遗传因素研究的同时，环境因素的影响也引起足够的重视。由 于蛋白是基迭f 转录后的最终表现形式，是包括环境、遗传以及其它未知因素在内的多种疾病 影响因素相互作用后的最终结果，因此从蛋白水平上着手诠释精神分裂症致病机制可能是一 条最佳路线。c d n a 芯片( m i c r o a r r a y ) 技术和蛋白质组学( p r o t e o m i c s ) 技术是两门可用于研究 环境因素和遗传因素共同作用结果的技术。这两种技术都具有高通量的特点，它们是大规模 筛选精神分裂症的相关基因与蛋白的理想工具。 临床、神经影像以及尸体解剖的研究结果显示背侧前额皮质( p r e f r o n t a lc o r t e x ，p f c ) l o 楚精季牵分裂疰藏撬熊失调戆主要帮经，该篷嚣成为芯片技术集串磅究的对象。实验发琥，缡 码n 一乙基玛来酰亚胺敏感因子和突触蛋l ! ts y n a p s i ni i 、s y n a p t o j a n i n1 、s y n a p t o t a g m i n5 的基因程一缝精神分裂疰患者静背铺嚣额疫藤中表达承平偏低。在上述缀缓中涉及谷氢酸和 g a b a * 经传导系统的基因袭达也有f 降的迹象。v a , t e r 的苍片宴验发现，在背侧前额皮质的 突触前神经末梢衮达的三个基因，编码组氨酸三联体核苷酸结合蛋自( h i s t i d i n et r i a d n u c l e e t i d eb i n d i n gp r o t e i n ) 、泛默连接酶( u b i q u i t i n c o n j u g a t i n ge n z y m e ) 以及谷氨酸能 埘p a 2 受体的基因袭达水平程精神分裂症患者中偏低( 勋。 虽然芯片技米能大趣模检溪l 裰荚静基因袭这，毽跫这项技术并不能对m r n a 李发躬蠲徽 变化进行准确的定量。r n a 印迹技术( n o r t h e r nb l o t ) 、反转录p c r 技术( r t p c r ) 以及原位杂 交技术魑准确测寇m r n a 水平的方法。考虑到芯片研究经常会给出假阳性结槊，上述方法用来 验证芯片实验的研巍结果。这些方法兆有的局限性是只能研究鬃自合成的中间体，m r n a ，面 摹实上，黻白表达水平及功能上的特定改变是与疾病过程更为相关的生命特征。疾病的发生， 往往与鼙囱震数爨、结掏裁牲质的凳常密切蝴关，疾病酆会在鼗是矮东平上有所反映，藕在 基冈水平上并不一定有所袭现。现代蛋白质组学技术县有高通量、高分辨率的特点，它直接 游组缓中懿蛋骞逡行大援搂分辑，簿选峦疾瘸糖关蛋囊，在戴蒸蚕鑫上再瓣这些蛋爨魏绻搀、 功能、作用通路作进一步的研究，遮门技术将成为精神分裂症研究的重辩工具。蛩自质组技 术的出现，使我们司良获整体的蛋自壤求平试识疾病的病理砉 l 案l ，蛋岛袋缱学工蕊为复杂生 物功能的研究提供了新的平台。通过比较疾病与正常组织的差异袭达蛋肉，我们可以寻找痰 病的生物标记，即疾病相关蛋白( d i s e a s er e l a t e dp r o t e i n s ) 。 r o h t f f 等对蒎脊滚瓣虽鑫矮缀分分辑，发褒了一箍刭与搴枣经壤熬薅号转遂套关熬蛋爨 和多肽，这对于神经精神痛的诊断具有重要价值( 皇) ；j o h n s t o n - w i l s o n 等联合运用双向凝胶 电泳技术与质谱技术在精棒分襞症穗者脑建蔟中发璃t 8 耱疾瘸特舞性蛋盘，6 静袋这下降懿 蛋白质是二氨嘧啶酶相关鬣白一2 、泛醒细胞饿索还原酶核心蛋翻和4 种胶质纤丝酸性蛋白，2 种表达上调的蛋融是碳酸脱水酶一1 和栗糖= 磷酸醛缩酶：瘕孀该技术述在精神分裂症病 人海马组织中找到了8 个表达量下降的虽自矮稠8 个表达上舟的撩白囊( 妙* 这些磷究为深入 探讨神缀、精神疾病的发瘸机带4 提供了有益的线索。 在劲物体内豹蛋自溪维学分轿遣为囊多了解精章串分裂痰提供了一个有力懿工其。 m k - 8 0 1 潍射鼠脑屑，鼠产生类似精神分裂症的症状，闲而被当作精神分裂症的动物模型。对 该大鼠模型大脑皮层e d n a 芯片的分析发现了多种精神分裂症褶芙基因赞自，包括热休克鬣 l i 自6 0 ( h e a ts h o c kp r o t e i n6 0 ，h s p6 0 ) ，热休克蛋白7 2 ( h e a ts h o c kp r o t e i n7 2 ，h s p7 2 ) ， 酪蛋白激酶2 ( c a s e i nk i n a s e2 ) ，谷氨酸脱羧酶( g l u t a m i ca c i dd e c a r b o x y l a s e ) ，突 触结合蛋白( s y n a p t o t a g m i n ) ，y 一氨基丁酸转运体( y - a m i n o b u t y r i ca c i dt r a n s p o r t e r ， g a b at r a n s p o r t e r ) ，肌酸激酶( c r e a t i n ek i n a s e ) ，细胞色素c 氧化酶( c y t o c h r o m ec o x i d a s e ) ，过氧化物歧化酶( s u p e r o x i d ed is m u t a s e ) 和y 一烯醇酶( y e n o l a s e ) ( 7 ) 。 这些蛋白基因在其它的研究中也被认为与精神分裂症相关。 精神分裂症致病机制的准确阐明需要综合多层面、多领域的研究结果，整合多种研究 方法和研究技术。如解剖学、免疫学、脑影像技术、神经生物学、药理学、分子生物学、遗 传基因组学、芯片技术、蛋白质组学技术、转基因技术以及体外基因产物及其功能、相互作 用的鉴定技术等。临床试验与尸体解剖、脑影像技术的研究相结合有利于给出更精确的精神 分裂症表型定义，从而提高药物选择使_ i j 的准确性。阐明精神分裂症的致病机制将有利于研 制有效的治疗方案，从蛋白组学以及基因组学研究中获得的精神分裂症的相关基因和相关基 因产物中可能鉴定出更多的治疗靶点，用于研制新型药物。 第二节精神分裂症的维生素a 学说 精神分裂症是一种神经发育异常的疾病，它发生于妊娠中期，这一时期是胎儿脑部结 构和神经元结构快速发育的时期。研究发现在妊娠中期维生素a 的活动十分活跃。g o o d m a n r - 1 9 9 8 年提出了维生素a 调节异常可能是精神分裂症发生的重要因素这一假说，假说主要有3 个方面的证据支持( 8 ) 。 第一，精神分裂症家系中维生素a 异常相关症状 维生素a 中毒或不足患者会表现出精神分裂症的特征。如思维障碍、智力低下、脑室增 大，胼胝体发育不全，小头畸形以及其它多种先天畸形，这些症状也出现于精神分裂症病人 中。同时这些异常症状在精神分裂症患者亲属中发生的频率显著高于匹配对照亲属。在维生 素a 巾毒或不足先证者及其亲属中都出现精神分裂症相关异常症状的家族性聚集现象说明维 生素a 相关的遗传因素在该疾病中发挥作用。 第二，维生素a 代谢和精神分裂症的遗传位点上存在重叠 精神分裂症连锁分析的遗传学研究也揭示了维生素a 参与该病的致病机制。维生索a 信 号系统袋捉落逶嚣孛戆| 年多纂嚣都鬟于耩毒孛势囊疰连镀努扳发现妁相关絷色髂区域中。蔽援 黄醛x 受体一p ( r x r 邙