精神分裂症的新干预：体外细胞培养

最近发表在Nature杂志Translational Psychiatry上的一项研究表明，利用精神分裂症等精神疾病患者的培养细胞来研究大脑神经连接异常，可能会带来新的治疗方法。在受控环境下，在体外培养的细胞中发现的结果，与在相同受试者身上进行的脑成像结果之间，存在强烈的相关性。

该研究的资深作者Bruce M.说，研究结果非常重要，如果培养细胞的健康状况反映了人类大脑中相同细胞的健康状况，我们或许能够为研究精神障碍创造更好的模型。这样的模型可以让研究人员更有能力发现大脑中的遗传和生化目标。利用这些目标，可以开发出新的、更有效的精神疾病干预措施。

研究表明，在大多数精神分裂症病例中可以发现大脑发育的改变途径，并且神经细胞之间信号传递的不准确连接和“泄漏”是许多精神病的特征。一种名为髓鞘的物质，由少突胶质细胞产生，它作为一种绝缘物来防止这些泄漏。精神分裂症患者的脑连接和信号转导异常是非常常见的。而在这些异常的基础上，体内、尸检和基因组证据显示，精神分裂症患者的少突胶质细胞(OL)发育和功能异常，髓鞘减少。在McLean医院的该项研究中，研究人员对髓鞘进行了测量，发现精神分裂症患者大脑中的髓鞘减少。

基于此前的研究，Cohen和他的同事从精神疾病的患者那里获得了细胞系库。在实验室中，这些样本被从皮肤细胞重新编程为脑样细胞。这些重编程的细胞系来自疾病患病和健康被试，在实验室培养中产生神经细胞和称为神经胶质细胞的支持细胞，包括少突胶质细胞。对这些细胞的研究发现，精神障碍受试者的少突胶质细胞存在发育和功能异常。

神经细胞是电性的，要准确地发挥功能，需要绝缘材料，这种绝缘材料由称为少突胶质细胞的细胞提供。精神分裂症患者（右）产生的少突胶质细胞，没有健康个体（左）那么多。

该研究还发现，在提供细胞的相同受试者的大脑中，培养的少突胶质细胞数量与这些细胞产生的髓鞘数量之间存在着很强的相关性。 Cohen解释说，这一发现“意味着我们现在可以在实验室环境中，研究之前观察到的活脑组织髓鞘异常的原因。”

对研究者来说，利用实验室培养来检测精神疾病患者的大脑差异，是一项 “令人兴奋的进展”。例如，研究人员观察到，并不是制造少突胶质细胞所必需的所有基因和蛋白质都受到这些细胞的影响，现在他们可以开始准确地识别出这些细胞中哪些基因和蛋白质不同。而在活体脑组织中进行这些详细的研究是不可能的。

研究人员认为，这些研究可以为精神病患者提供更好的治疗方法。利用体外细胞培养来研究这些异常可以帮助我们识别特定的遗传和生化靶点，这些靶点可以通过新的药物治疗、细胞移植或其他干预手段来解决。

参考文献

Donna L. Mc Phie et al. Oligodendrocyte differentiation of induced pluripotent stem cells derived from subjects with schizophrenias implicate abnormalities in development, Translational Psychiatry (2018). DOI: 10.1038/s41398-018-0284-6 

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