“它們打開(kāi)了個(gè)性化醫療的大門(mén)，讓人們有可能在某人患上精神分裂癥之前預測癥狀的嚴重程度——早在患者第一次精神病發(fā)作之前?！?/p>

僅在美國，就有大約350萬(wàn)人患有精神分裂癥，這是一種使人衰弱的大腦疾病。精神分裂癥患者會(huì )出現妄想思維和幻覺(jué)。認知功能障礙——包括記憶力差和執行功能下降——也是該疾病的核心特征。

根據精神分裂癥與精神病行動(dòng)聯(lián)盟最近的一份報告，精神分裂癥是所有精神疾病中代價(jià)最高的一種，2020 年造成的損失達2816億美元。

馬赫和他的團隊克服了使用干細胞研究大腦疾病的研究人員面臨的基本挑戰。

科學(xué)家已經(jīng)能夠使用干細胞模型來(lái)模擬體內許多器官的活動(dòng)和分子特征。這些模型可以在培養皿中重現這些器官如何患病。

例如，對于阿爾茨海默病，細胞可以產(chǎn)生神經(jīng)原纖維纏結的特征性病理學(xué)。細胞還可以吸收異常蛋白質(zhì)沉積物，稱(chēng)為路易體，與癡呆和帕金森病有關(guān)。

但對于精神分裂癥或抑郁癥等精神疾病，沒(méi)有特定的生物學(xué)特征可以區分健康的腦細胞和患病的腦細胞。

利伯研究所首席執行官兼所長(cháng)Daniel R. Weinberger醫學(xué)博士說(shuō)：“由于缺乏明顯的異常來(lái)識別細胞是否來(lái)自精神分裂癥患者，因此沒(méi)有明顯的途徑來(lái)確認任何異常是否是罪魁禍首?！痹撗芯康墓餐髡?。

“有幾份報告稱(chēng)，來(lái)自精神分裂癥捐獻者的干細胞衍生神經(jīng)元異常，但我們無(wú)法知道這些異常是否導致了疾病的任何方面，或者它們是巧合還是無(wú)關(guān)?！?/p>

因此，LIBD團隊做了一些獨特的事情，Weinberger說(shuō)。他們發(fā)現精神分裂癥患者的神經(jīng)元與神經(jīng)正常個(gè)體的離子通道（調節大腦電活動(dòng)的蛋白質(zhì)）功能存在差異。他們觀(guān)察到這些通道異常打開(kāi)和關(guān)閉，從而改變了電活動(dòng)的時(shí)間——這些證據預測了精神分裂癥的基本癥狀。

該研究的主要作者Stephanie Page解釋說(shuō)：“我們研究了干細胞來(lái)源的神經(jīng)元的生理特征，并確定哪些神經(jīng)元可以預測實(shí)際患者（細胞的活體捐贈者）的疾病的有意義的臨床特征。

“我們發(fā)現了一種與捐獻者的精神病程度相關(guān)的細胞活動(dòng)模式。我們發(fā)現了另一種活動(dòng)模式，可以幾乎絕對準確地預測捐贈者的認知障礙程度。這些臨床特征、精神病癥狀和認知缺陷是精神分裂癥的主要表現?！?/p>

馬赫說(shuō)：“當我們運行這些數據時(shí)，我們真的很驚訝地發(fā)現細胞生理學(xué)和精神分裂癥癥狀之間的相關(guān)性如此之強?！?“盡管我們相信干細胞衍生模型的轉化潛力，但我們無(wú)法想象培養皿中這些細胞的活動(dòng)能夠如此忠實(shí)地預測捐贈者的復雜行為?！?/p>

該研究的參與者主要是年輕的成年志愿者——13名具有精神分裂癥基因組高風(fēng)險且臨床診斷為該疾病的個(gè)體，以及15名具有低風(fēng)險的神經(jīng)典型個(gè)體。通過(guò)獲取醫學(xué)、精神病學(xué)和神經(jīng)病學(xué)病史、體格檢查、發(fā)育史、核磁共振掃描和全基因組基因分型，對受試者進(jìn)行了廣泛的篩查。

負責臨床和認知功能數據的LIBD高級研究科學(xué)家理查德-斯特勞博博士說(shuō)，有兩點(diǎn)使這項研究與其他研究不同。首先，細胞是根據精神分裂癥整體基因組風(fēng)險的差異選擇的。

這項研究的第二個(gè)獨特之處在于，研究人員所能獲得的臨床細節幾乎是前所未有的–不僅包括診斷信息和參與者在認知測試中的表現，還包括其他所謂的 “深層表型”，如吸煙量（吸煙在精神分裂癥患者中非常普遍）、服用的藥物和癥狀模式等細節。

其他研究干細胞的精神分裂癥研究只掌握了樣本最基本的臨床數據–一個(gè)人是否患有精神分裂癥。但是，豐富的數據使LIBD的研究人員有獨特的能力，在進(jìn)行廣泛而嚴格的臨床特征描述和認知能力測試后，清楚地辨別出患者的細胞系與他們的癥狀是如何匹配的。

溫伯格和他的同事們說(shuō)，他們樂(lè )觀(guān)地認為，他們的獨一無(wú)二的研究成果可能會(huì )為應對這種腦部疾病開(kāi)辟新的途徑，多年來(lái)，這種疾病的治療進(jìn)展一直停滯不前。雖然現有的治療精神分裂癥的藥物可以抑制妄想和幻覺(jué)，但它們并不能解決認知問(wèn)題或觸及根本原因。

“溫伯格說(shuō)：”擁有一個(gè)來(lái)自活體受試者的基礎實(shí)驗室細胞模型，可以預測他們各自疾病的嚴重程度，這對尋找新的治療方法是一個(gè)潛在的巨大改變。

“布雷迪說(shuō)：”目前治療精神分裂癥的方法只針對精神病的癥狀，如幻覺(jué)和妄想。

“針對認知缺陷的治療方法完全缺乏。我們的研究為開(kāi)發(fā)能夠治療這些陰性癥狀的精神分裂癥認知療法邁出了第一步。這將減輕這些患者及其家人的痛苦。它還能幫助精神分裂癥患者過(guò)上更有成效的生活。

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