在人的头发中检测到精神分裂症的生物标志物

日本RIKEN脑科学中心的研究人员通过对小鼠模型、死后的人类大脑和精神分裂症患者的研究发现，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的方向外，产生硫化氢的酶高于正常水平，这还可以作为这类精神分裂症的生物标志物。

如果能找到可靠而客观的标志物，诊断思维障碍就容易多了。就精神分裂症而言，30多年来我们都知道它与异常的惊吓反应有关。通常情况下，如果一个较小的脉冲——称为前脉冲——来得稍早一点，我们就不会被一阵噪声吓到。这种现象被称为前脉冲抑制(PPI)，因为早期的脉冲会抑制惊吓反应。在精神分裂症患者中，PPI较低，这意味着他们的惊吓反应没有在预脉冲之后受到应有的抑制。

PPI测试是一个很好的行为指标，虽然它不能直接帮助我们理解精神分裂症背后的生物学原理，但却是新发现的一个起点。

RIKEN CBS的研究人员首先寻找蛋白质表达的差异，这些差异存在于表现出极低或极高PPI的小鼠品系之间。最终，他们发现酶Mpst在低PPI的小鼠大脑中的表达量远远高于高PPI小鼠。知道这种酶有助于产生硫化氢后，研究小组测量了硫化氢水平，发现低PPI小鼠体内的硫化氢水平更高。

“没有人想过硫化氢和精神分裂症之间的因果关系，”研究小组组长Takeo Toshikawa说。“一旦发现了这一点，我们就必须弄清楚它是如何发生的，以及这些在老鼠身上的发现是否适用于精神分裂症患者。”

首先，为了确定Mpst是罪魁祸首，研究人员创造了一个Mpst基因敲除的低PPI小鼠，并证明它们的PPI高于正常的低PPI小鼠。因此，减少Mpst的量有助于小鼠恢复正常。接下来，他们发现在精神分裂症患者死后的大脑中，MPST基因的表达确实高于未患病者。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。

现在研究小组有了足够的信息，可以将MPST的表达作为精神分裂症的生物标志物。他们对150多名精神分裂症患者的毛囊进行了检测，发现MPST mRNA的表达水平远远高于非精神分裂症患者。即使结果并不完美——硫化物应激并不能解释所有的精神分裂症病例——头发中的MPST水平可能是精神分裂症的一个很好的生物标志物。

一个人是否发展为精神分裂症，与他们的遗传和环境有关。对小鼠和死后大脑的测试表明，高MPST水平与导致基因表达永久改变的DNA变化有关。因此，研究小组的下一步是寻找可能导致MPST水平永久增加的环境因素。

由于硫化氢实际上可以保护人体免受炎症应激的影响，研究小组推测，早期发育阶段的炎症应激可能是根本原因。Yoshikawa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。一旦产生过量的硫化氢，由于DNA的永久表观遗传变化，它将在整个生命中持续存在，从而导致“硫化氢应激”诱发的精神分裂症。

目前对精神分裂症的治疗主要集中在大脑中的多巴胺和5-羟色胺系统。由于这些药物不是很有效，而且有副作用，有些制药公司已经放弃了新药的开发。开发新药需要一个新的范式。

目前，约有30%的精神分裂症患者对多巴胺D2受体拮抗剂治疗产生了耐药性。该研究结果为设计药物提供了一个新的原理或范式，研究者目前正在测试抑制硫化氢的合成是否可以缓解小鼠模型中的精神分裂症症状。”