神经细胞受体基因编码的改变,该受体检测对行为改变至关重要的化学信号,可能为设计对精神分裂症、药物 成瘾和其他精神疾病患者最有效的疗法指明方向。
“我不确定我们刚刚发表的内容是否是一个可行的生物标志物,”俄亥俄州立大学(O.S.U.)医学院药理学系主任、本周在《美国国家科学院院刊》上发表的关于该发现报告的合著者沃尔夫冈·萨迪说。“但是,我认为很有可能这是一个生物标志物,我们将至少对其进行测试,并且我们将很快知道是否有任何有价值的东西。”
来自O.S.U.的科学家团队检查了68个来自没有精神病史的人的大脑的尸检组织样本,以寻找从特定基因转录的信使RNA(mRNA)的图谱。(mRNA是基因和蛋白质之间的中间蓝图。)研究人员专门寻找从DRD2基因的两个等位基因(拷贝)产生的mRNA,该基因编码神经递质多巴胺的受体蛋白。D2多巴胺受体功能障碍与药物成瘾、精神分裂症和帕金森病有关。该团队将其搜索重点放在纹状体(与计划和运动有关的中脑区域)和前额叶皮层(大脑的中央处理区域)上。
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在15个大脑样本中,研究人员发现DRD2的一个拷贝产生的mRNA比另一个拷贝至少多50%;在其余大脑中,他们发现两个等位基因产生的量相等。他们还鉴定了SNP(单核苷酸多态性,或由于在基因长链中添加或删除单个核苷酸而产生的遗传密码改变)。其中两项改变导致基因产生的蛋白质存在差异;其中一项似乎是DRD2基因以不同方式剪接在一起的结果,导致蛋白质由比正常链稍长的氨基酸构建块组成。
萨迪说,剪接变异体的意外发现引起了实验室的一些兴奋,因为根据文献,“短形式更具抑制性,而长形式可能促进多巴胺能转换。……当多巴胺能输入进入时,[在一个基因拷贝上具有SNP的个体]将比具有两个正常基因拷贝的个体更有可能具有更多的传递。”
萨迪联系了意大利巴里大学的亚历山德罗·贝托利诺,他正在进行一项研究,该研究涉及在记忆测试期间使用功能性磁共振成像(fMRI)监测117名志愿者的脑活动。贝托利诺组中的17名受试者在一个等位基因上携带SNP,并在心理练习期间表现出纹状体和前额叶皮层的活动增加,但在记忆测试中的表现更差,并且注意力控制比其他研究参与者更差。
萨迪推测,这些受试者的大脑可能处于“不必要的过度驱动”状态。他说,“多巴胺刺激更多活动,这与记忆任务期间更多的脑活动有关。” “这可能不如记忆功能好。……大脑必须更加努力地掌握相同的任务,而这是由这种多态性引起的。”
他说,这项研究可以改善目前对精神疾病患者的治疗方法。将来,可以通过对患者进行基因分型来确定合适的抗精神病药物,以确保获得最积极的效果。由于这类药物种类繁多,靶向不同的脑受体,因此医生现在经常不得不尝试不同的药物来测试其有效性。诸如此类的发现可以大大减少所涉及的猜测,从而从第一天起就开出正确的处方。萨迪说,目前,抗精神病药物只有50%到60%的时间有效,并且需要五到六周才能开始起作用。
他说,“抑制D2拮抗剂活性的抗精神病药物的影响在蛋白质受体的两种形式之间会有所不同。” “一种是促进性的,另一种是抑制性的,因此抑制D2受体的净效应将会改变。因此,我们认为这是抗精神病药物反应差异的一种可能机制。”