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精神分裂症是一种严重的精神疾病影响着全世界约1%的人口。到目前为止,精神分裂症的病因仍然是个迷。大家广泛接受的观点是精神分裂症是多个微效的致病基因和环境刺激共同作用的结果。 近年来,精神分裂症的NMDA受体功能不足假说受到广泛的关注。注射NMDA受体拮抗剂会在正常人和动物中引起类似精神分裂症的症状,而在精神分裂症病人中注射则会加剧病人的症状。NMDA受体NR1的897位丝氨酸的磷酸化水平异常,会导致小鼠产生社交活动和感觉门控功能受损。注射MK—801会导致大鼠脑部NMDA受体功能不足,该模型被广泛用于抗精神病药物的研究。在这里,我们通过重复腹腔注射MK—801构建NMDA受体功能不足的大鼠模型,来研究大鼠神经突触体蛋白表达情况。应用差异荧光凝胶电泳技术(DIGE)和MALDI—TOF/TOF质谱技术,我们成功的鉴定了49个差异表达的蛋白。通过文献检索,我们发现这些蛋白中,有31个处于后突触体,26个处于前突触体,有15个为线粒体蛋白。通过对差异表达蛋白的IPA分析,我们发现NMDA功能不足主要改变的通路为脑信号蛋白通路、GABA信号通路、糖酵解和糖异生、柠檬酸循环、氧化磷酸化;差异表达蛋白主要影响的蛋白相互作用网络是神经系统发育和功能,细胞到细胞的信号和相互作用。这说明NMDA受体功能不足会导致能量代谢和线粒体功能异常,并且影响GABA信号通路和脑蛋白信号通路,从而损害神经突触的可塑性。对通路和网络中的关键蛋白Dnm1,Ndufs3,Crmp2,Crmp5和Camk2a,我们用western blot的方法在皮层突触体和皮层全蛋白中进行了验证。在蛋白相互作用网络中,我们发现了谷氨酸神经传递系统与维生素A的相关性,于是我们在精神分裂症病人的血浆中检测和分析了维生素A转运蛋白TTR和ApoE与精神分裂症疾病严重程度和疗效间的关系,发现精神分裂症病人治疗前血浆TTR水平明显低于正常对照,而抗精神病药物治疗会使TTR含量恢复到正常水平;同时治疗前血浆TTR水平与疗效显著相关,TTR含量越高,疗效越好。 蛋白质组学技术的广泛应用,积累了丰富的精神分裂症尸脑蛋白质组学数据。本研究整理了2004年以来的14篇关于精神分裂症尸脑蛋白质组学的研究文章,根据脑区的不同整理差异表达蛋白数据,然后用IPA分别进行通路和蛋白相互作用网络分析,发现14-3-3信号通路、亨廷顿病信号通路、糖酵解和糖异生、柠檬酸循环、氧化磷酸化是在多个脑区中普遍改变的信号通路。在前额叶皮层这一精神分裂症领域重点关注的脑区,显著改变的蛋白相互作用网络是“细胞到细胞的信号和相互作用,神经系统发育和功能”。通过对NMDA受体功能不足的动物模型和精神分裂症病人尸脑结果的比较分析,我们发现能量代谢和线粒体功能相关的通路(糖酵解和糖异生、柠檬酸循环、氧化磷酸化)是共同的显著改变通路,并且“细胞到细胞的信号和相互作用,神经系统发育和功能”是共同的显著变化蛋白相互作用网络。 本研究从蛋白层面有力的支持了NMDA受体功能不足在精神分裂症的发生中所占的重要作用,同时为我们研究精神分裂症的分子机理、预测抗精神病药物在不同病人中的治疗效果提供了新的线索。