一項新的研究調查了精神分裂症患者的大腦，發現與睡眠-覺醒週期相關的基因表達模式被打亂。

在世界範圍內，精神分裂症是導致殘疾的15大主要原因之一，影響了全世界約1％的人口。

據估計，在美國，大約300萬成年人中，可能有略多於1%的人患有精神分裂症。

這種情況會導致一些症狀，包括思維過程、情緒和社會行為受損。精神分裂症患者也經常失眠，睡眠-覺醒週期被打亂。

新的研究著眼於晝夜節律與精神分裂症之間的聯繫，晝夜節律有助於調節晝夜週期。

晝夜節律對基因表達和基因開關的節律有影響。

這項新研究發現，精神分裂症患者的基因表達時間明顯被打亂。

賓夕法尼亞州匹茲堡大學精神病學教授Colleen McClung博士是該研究的高級作者。 McClung教授及其同事在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上發表了他們的發現。

研究大腦中的生物鐘

McClung教授和研究小組從150人中獲得了死後基因表達數據，其中46人患有精神分裂症。人們去世時年齡不到65歲，研究人員可以進入死亡時期。

具體而言，研究人員研究了背外側前額葉皮質中的基因表達，這是一個涉及認知和記憶的大腦區域。

“晝夜節律”一詞描述的是“生理、心理和行為的變化遵循一個每日循環。”

晝夜節律與“生物鐘”密切相關，“生物鐘”指的是“有機體天生的計時裝置……由特定的分子(蛋白質)組成，這些分子(蛋白質)在全身的細胞中相互作用。

基因表達調控這些蛋白質的行為。因此，一些基因在晚上打開，而另一些在白天打開。

在目前的研究中，麥克朗教授和研究小組研究了精神分裂症患者大腦中某些基因開關的節律，並將這些節律與沒有精神分裂症患者的大腦進行了比較。

因為他們知道這些人是在白天還是晚上死亡的，研究人員可以設計出一種統計方法來揭示基因表達的節律模式。

基因節律如何被打亂

在精神分裂症患者的大腦中，研究人員發現基因表達的節律被打亂。

其中一些干擾影響了線粒體的功能，線粒體是細胞內產生能量的微小細胞器。這些基因獲得了節律性，而與炎症相關的基因失去了節律性。

該研究的資深作者用一個類比來解釋這些發現。她說：“在一個正常的房子裡，比如一個健康的大腦，比方說晚上燈是開著的，但是冰箱需要一直開著。”

“我們所看到的是，在一個受精神分裂症影響的大腦中，白天燈是開著的，晚上冰箱是關著的。”

此外，當研究人員只觀察白天死亡的人的大腦活動時，他們發現患有精神分裂症的人和沒有精神分裂症的人沒有區別。然而，在夜間死亡的人身上，他們發現了顯著的差異。

匹茨堡大學精神病學助理教授、主要研究作者Marianne Seney博士解釋說：“如果我們只看冰箱在白天是否開著，我們不會看到任何區別，但是在晚上，會有一個。”

作者強調了這些發現的重要性，稱對精神分裂症遺傳根源的研究應該更多地關注晝夜節律。

Colleen McClung教授說：“我們的研究首次表明，某些基因每天打開或關閉的時間出現了明顯的中斷，這對我們如何在分子水平上理解這種疾病具有重要意義。”