精神分裂症患者的身体和大脑会发生什么变化？

东北大学药学教授理查德·C·德斯提供了以下答案

精神分裂症是一种精神疾病，患者之前正常的认知能力和行为会受到干扰。最常见的发病年龄是在成年后不久，通常是十几岁末到三十几岁中期。其表现形式为所谓的阳性症状（妄想、幻觉、不寻常或混乱的行为）或阴性症状，包括明显的活动缺乏、兴趣丧失和反应迟钝。

尽管精神分裂症的确切病因仍然未知，但大量的研究已经提出了许多可能性。早期的许多理论都集中在行为或压力诱发的事件上，但最近，人们普遍认为潜在的生化异常更有可能是病因。遗传倾向可能占精神分裂症发展风险的 50%，这一事实为这一观点提供了有力的支持。毫不奇怪，这些生化假设集中在大脑中神经递质系统的功能障碍上，而神经递质系统为正常的认知和注意力提供支持。主要的理论包括多巴胺假说、NMDA受体假说、单碳假说和膜假说。我们实验室的新研究表明，这些理论中的每个要素都可能在精神分裂症中发挥作用。

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多巴胺假说：多巴胺可能与精神分裂症有关的观点源于阻断某些多巴胺受体治疗该疾病的药物的治疗作用。事实上，由于多巴胺阻滞剂通常非常有效，因此有人提出，大脑皮层和边缘区域的多巴胺神经传递过度活跃可能会导致精神分裂症。对D4多巴胺受体具有选择性的药物（如氯氮平或奥氮平）可能特别有效，因此该受体亚型可能发挥着关键作用；事实上，在精神分裂症患者的尸检大脑中发现了升高的D4受体结合水平。滥用安非他命（它作用于多巴胺通路）会诱发类似精神分裂症的精神病，这一事实进一步暗示了多巴胺的作用。

NMDA受体假说：NMDA受体对兴奋性神经递质谷氨酸有反应，并且已知对正常的记忆和认知很重要。由于影响NMDA受体的药物（如氯胺酮或苯环利定（PCP））会导致类似精神分裂症的幻觉，并且由于包括氯氮平在内的神经安定药物可以抑制它们的发生，因此有人提出NMDA受体功能障碍可能会导致精神分裂症。最近的研究表明，作用于NMDA受体的药物，如甘氨酸和D-环丝氨酸，具有治疗益处。

单碳假说：研究人员经常将单碳叶酸途径的紊乱与精神分裂症联系起来。这种代谢途径为大脑中的各种生化反应提供碳基，包括嘌呤和嘧啶核苷酸以及供甲基氨基酸甲硫氨酸的合成。许多研究表明，大多数精神分裂症患者的甲硫氨酸代谢受损，其他研究表明，一些精神分裂症患者的叶酸途径存在酶缺陷。这些观察结果是明确的，但它们与神经元传递的关系仍然难以捉摸。

膜假说：神经主要由磷脂膜组成，磷脂代谢对正常的大脑功能至关重要。神经递质受体，如多巴胺和NMDA受体，在神经细胞膜内起作用——因此膜结构的紊乱很容易影响神经元如何在神经突触之间传递信息。研究表明，高度不饱和脂肪酸水平的缺乏与精神分裂症有关，酶磷脂酶A2的活性降低也与精神分裂症有关，该酶分解膜磷脂。这些观察结果表明，细胞膜信号传递的障碍可能是导致精神分裂症的原因。

最近，我们的实验室发现了一个结合了所有这四个理论要素的信号通路。我们的研究发现，多巴胺可以通过激活D4多巴胺受体来刺激膜磷脂的甲基化。此外，我们发现D4受体与NMDA受体形成复合物，这表明磷脂的甲基化可以调节NMDA受体的活性。只有人类和灵长类动物的D4受体才具有重复的结构特征，从而促进其与突触NMDA受体形成复合物。这一发现表明，精神分裂症可能是由于D4多巴胺受体通过磷脂甲基化调节神经突触处的NMDA受体能力受损而引起的。这种调节对于人类的正常注意力和认知能力可能很重要。

当然，有必要进行更多的研究，以跟进这些结果提供的线索。然而，有理由希望新的发现不仅能使精神分裂症的病因更加清晰，而且还能带来新颖、更有效的治疗方法。