最近，加州大學(xué)圣地亞哥分校Skaggs藥學(xué)和制藥科學(xué)學(xué)院的研究人員，利用人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs），發(fā)現(xiàn)來自精神分裂癥患者的神經(jīng)元可分泌更高數(shù)量的三種神經(jīng)遞質(zhì)，這三種神經(jīng)遞質(zhì)與一系列精神疾病有廣泛關(guān)系。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年9月11日的《Stem Cell Reports》雜志，是向了解精神分裂癥化學(xué)基礎(chǔ)的重要一步，精神分裂癥是一種慢性的、嚴(yán)重的腦部疾病，影響約1/100的人。目前，精神分裂癥還沒有已知的確切原因或治療方法，在腦組織中沒有留下任何指示性的物理標(biāo)記。

本文資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院Skaggs藥學(xué)院的Vivian Hook教授說：“這項(xiàng)研究，為精神分裂癥的神經(jīng)遞質(zhì)機(jī)制提供了新的見解，可望帶來信的藥物靶標(biāo)和治療方法。”

在這項(xiàng)研究中，加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員和索爾克生物研究所、西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員合作，制備了hiPSCs（重編程自精神分裂癥患者皮膚細(xì)胞）來源的功能神經(jīng)元。該方法允許科學(xué)家以動物模型或人類受試者不可能的方式，觀察和刺激人類神經(jīng)元。

研究人員激活這些神經(jīng)元，以使它們能分泌神經(jīng)遞質(zhì)——刺激或抑制大腦內(nèi)電信號傳輸?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)。這個(gè)過程是在健康成人來源的干細(xì)胞上進(jìn)行復(fù)制的。

研究人員將“培養(yǎng)皿培養(yǎng)的大腦組織”產(chǎn)生的神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者來源的神經(jīng)元分泌顯著更多數(shù)量的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素。

兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)是由酪氨酸合成，眾所周知，在各種精神疾病中，這些神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)控發(fā)生了改變。幾種藥物可選擇性地靶定大腦中這些神經(jīng)遞質(zhì)的活性。

除了記錄精神分裂癥患者來源神經(jīng)元的異常神經(jīng)遞質(zhì)分泌之外，研究人員也觀察到更多的神經(jīng)元生產(chǎn)酪氨酸羥化酶——多巴胺生物合成途徑中的第一個(gè)酶，利用這種酶可制造去甲腎上腺素和腎上腺素。

這一發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)樗鼘?ldquo;為什么精神分裂癥患者的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)水平發(fā)生改變？”提供了一個(gè)原因：他們被預(yù)編程而具有更多的產(chǎn)生這些神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)元。

Hook說：“大腦中的所有行為都有一個(gè)神經(jīng)化學(xué)基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究表明，我們可以研究精神分裂癥患者神經(jīng)元中的精確化學(xué)變化。”

未來的治療應(yīng)用包括，能夠評估一個(gè)人的疾病嚴(yán)重程度，確定疾病的不同亞型，預(yù)先篩選患者，以使藥物能夠盡可能的幫助他們。該研究還提供了一種方法來檢測新藥的功效。Hook說：“我們可以看到來自單個(gè)患者的神經(jīng)元的差異，這非常的強(qiáng)大。”