精神分裂症脑损伤或始于关键脑区:PET成像揭示突触丢失的分子与网络架构
时间:2026-08-11 06:44 来源:Molecular Psychiatry 作者:Sidhant Chopra, Patr 点击:次
精神分裂症是一种严重的精神疾病,其神经病理机制至今尚未完全阐明。长期以来,科学家怀疑突触的异常发育或丢失是该病的关键环节,但受限于技术,难以在活体人脑中直接观测。近期,一项由罗格斯大学等机构参与的大型研究,利用正电子发射断层扫描(PET)技术,对精神分裂症患者大脑中的突触密度进行了前所未有的精细测绘,揭示了突触丢失的独特模式,并锁定了可能的起始脑区。该成果发表于2026年6月25日的《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)。 突触丢失的广泛性与不对称性研究团队采用一种特殊的PET示踪剂,对122名参与者(包括29名精神分裂症患者)进行了脑部扫描,这是迄今同类研究中规模最大的之一。结果显示,患者大脑中突触密度普遍降低,其中额叶、颞叶以及记忆和情绪处理相关区域差异最为显著。更为引人注目的是,这种突触丢失呈现出明显的左半球优势,左侧大脑半球的突触减少程度显著高于右侧。这种不对称性可能具有重要的临床意义,因为左侧大脑半球承载着语言、计划等高级认知功能,而这些功能在精神分裂症中常受损。研究第一作者Sidhant Chopra指出:“突触丢失并非随机,而是遵循大脑的分子和连接架构。” 值得注意的是,突触密度的改变模式与常规MRI所见的脑体积变化并不一致。这表明,突触密度减少和脑组织结构的萎缩可能是两个独立的生物学过程,而非同一病理过程的不同表现形式。这一发现挑战了以往将两者混为一谈的观点,提示需要分别探究其各自的机制和临床意义。 分子特征决定脑区易感性进一步分析显示,突触丢失最严重的脑区,恰好是那些在正常情况下富含血清素、γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸受体的区域。这三种神经递质系统分别参与情绪调节、感知、学习以及神经兴奋与抑制的平衡。研究通讯作者Avram J. Holmes解释道:“一个脑区的分子构成可能决定了其对突触破坏的易感性。”这或许解释了为何精神分裂症对某些神经环路的影响更为严重,为理解疾病的异质性提供了分子层面的线索。 为了探究突触丢失的时空演变,研究人员利用计算机模型模拟了突触损失沿大脑结构连接扩散的过程。模型识别出左额叶的一个区域可能是病理改变的起点,异常可能随时间推移延伸至其他相连区域。这一模拟结果与临床观察到的精神分裂症认知功能进行性下降相符,但尚需纵向研究加以验证。 临床意义与未来方向该研究为精神分裂症的早期干预提供了潜在靶点。Holmes表示:“这种对突触易感性的详细图谱,最终可能有助于确定在何处以及如何进行干预,以保留或恢复脑功能,例如新兴的预防和再生突触的疗法。”然而,本研究仅捕捉了单一时间点的数据,无法揭示突触变化的起始时间及随病程的演变。未来需要开展长期随访研究,以明确疾病持续时间、治疗药物及其他因素对突触丢失进程的影响。 总之,这项研究通过高精度PET成像,绘制了精神分裂症患者大脑突触丢失的详细图谱,揭示了其遵循分子与网络架构的规律,并锁定左额叶为潜在起始区。这一发现不仅深化了我们对精神分裂症神经病理机制的理解,也为开发新型治疗策略提供了科学依据。
Reference: “Widespread synaptic density loss in schizophrenia follows molecular and network architecture” by Sidhant Chopra, Patrick D. Worhunsky, Mika Naganawa, Xi-Han Zhang, Ashlea Segal, Loïc Labache, Edwina Orchard, Vanessa Cropley, Stephen Wood, Gustavo A. Angarita, Kelly Cosgrove, David Matuskey, Nabeel B. Nabulsi, Yiyun Huang, Richard E. Carson, Irina Esterlis, Patrick D. Skosnik, Deepak C. D’Souza, Avram J. Holmes and Rajiv Radhakrishnan, 25 June 2026, Molecular Psychiatry.
(责任编辑:泉水)DOI: 10.1038/s41380-026-03717-x |