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预防小鼠模型中精神分裂症的发作

虽然诱发过程发生得更早,但精神分裂症在年轻的成年期爆发,这表明它可能涉及在易感个体的晚期大脑发育期间的病理转变。使用精神分裂症的遗传小鼠模型,弗里德里希·米歇尔生物医学研究所(FMI)的Caroni小组的研究人员表明,与患者一样,特征性网络和认知缺陷仅在成年小鼠中出现。然后他们证明,在青春期后期敏感时间窗口期间,通过特定治疗可以永久性地预防这些缺陷。他们的研究已于昨天在Cell发表。

精神分裂症 - 影响全世界约1%的人口 - 是一种精神障碍,其特征是思想混乱,信念错误,社会关系困难,认知缺陷,运动行为异常,以及情绪和动机迟钝。这种严重的慢性疾病的一个显着特征是其症状首先出现在青春期后期和青年期之间的过渡期。精神分裂症治疗的重点是症状,通常由抗精神病药物组成。

精神分裂症的原因很复杂。它们包括环境因素的可比贡献 - 例如出生时的问题,心理社会因素,压力和青春期大麻的消耗 - 以及遗传因素,这些因素在大多数情况下涉及大量基因的突变,每个基因都对条件。

为了研究具有复杂遗传成分的病症的根本原因,研究人员需要在可能的情况下关注更简单的“遗传模型” - 具有明确定义的突变的人或动物表现出发病率高的风险。在精神分裂症中,此类模型包括患有22Q11DS综合征的人,其由22号染色体段内的缺失引起,其患精神分裂症的风险增加20至30倍。这导致研究人员开发携带相应缺失的小鼠,以便将它们用作实验室研究的精神分裂症模型。(这些老鼠被称为“LgDel老鼠”,但出于简单的原因,我们将这里称为“精神分裂症小鼠”。)

使用精神分裂症小鼠模型,Caroni小组的研究人员开始研究精神分裂症小鼠表现出的缺陷,以及如何治疗和预防这些缺陷。研究人员表明,在精神分裂症小鼠中人类患者已经知道的事情也是如此:网络和认知功能障碍在青春期后期出现。与患者一样,成年小鼠在称为PV神经元的特定类型神经元中显示出严重的功能障碍,PV神经元是神经网络的重要协调者。功能障碍导致网络同步缺陷,这是精神分裂症的一个标志。值得注意的是,抗精神病药物暂时抑制成人精神分裂症小鼠的网络和认知缺陷。

尽管PV神经元功能障碍仅在成人中通过大脑传播,但它们已经存在于青少年精神分裂症小鼠的海马中。由于青春期后期代表一个时间窗口,当依赖于海马和皮层PV神经元的协调活动对于晚期脑成熟很重要时,Caroni组假设青少年海马功能障碍可能干扰精神分裂症小鼠的正常成熟。研究人员调查了它们是否可以通过在最关键的时间窗口内抑制网络功能障碍来预防精神分裂症的发作,尽管遗传背景具有强烈的诱发作用,但足够长时间以允许过渡到正常的成人脑功能。

他们成功了!他们表明,在青春期后期和成年期之间的过渡期间,在6-10天内,用常见的抗精神病药物或更具体的PV神经元遗传激活剂针对海马PV网络进行重复治疗,可以完全和持久地挽救网络功能障碍,以及成人精神分裂症小鼠的认知缺陷。

“我们在遗传小鼠模型中的发现支持了一个假设,即关键的发育时间窗口会影响精神分裂症在青春期后期和成年期之间的过渡时期的出现 - 并且可以通过在该时间窗期间的治疗来预防精神分裂症的进展,” Pico Caroni说。“有可能在我们的研究基础上制定治疗策略,以防止危险人群中精神分裂症的爆发。”

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