染色體缺失致大腦功能失衡,恐增加罹患思覺失調症風險

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過去研究顯示,在思覺失調症高風險族群中,大腦神經傳遞物質水平往往會出現異常。然而,科學界目前尚未確定這些改變會否會於臨床相關症狀出現就發生。近日一項由瑞士日內瓦大學(University of Geneva)醫學院牽頭的跨國研究發現,患有一種名為 22q11.2 缺失綜合症(22q11.2 deletion syndrome,簡稱 22q11DS)的人會有較高的風險在青春期或成人早期罹患泛思覺失調症(Schizophrenia spectrum disorder)。

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染色體缺失攜帶者大腦神經傳遞物質失衡

這項研究主要針對同時攜帶 22q11 染色體缺失的精神病患者,探討他們病發前大腦中的興奮性/抑制性神經傳遞物質系統,研究結果初步證實染色體缺失攜帶者的大腦顳葉結構(Temporal brain structures)中會出現興奮性/抑制性神經傳遞物質失衡(Excitatory/inhibitory imbalance)。此外在有精神病症狀的患者中,其大腦顳葉內側的海馬迴中的麩胺酸和麩醯胺酸(Glutamate-glutamine,合稱 Glx)濃度也會有所增加,而這種現象又與海馬迴萎縮(Hippocampal atrophy)有關。

研究團隊使用了一種簡稱 MEGA-PRESS 的核磁共振光譜法搭配名為 Gannet Toolbox 的數據分析軟體工具,評估 52 名 22q11 染色體缺失攜帶者和 42 名對照組受試者的前扣帶皮層(Anterior cingulate cortex,ACC)和顳上皮層(Superior temporal cortex,STC)的狀況,也會量度他們海馬迴中的 Glx 及 GABA+ 濃度,後者包括神經傳遞物質 γ-胺基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、高肌肽(Homocarnosine)及其他相關高分子(合稱 GABA+)。

研究結果顯示,雖然在 ACC 沒有發現差異,但與對照組相比,22q11 染色體缺失攜帶者海馬迴與 STC 中的 Glx 水平較高,而海馬迴中的 GABA+ 水平則較低。此外,團隊還發現出現精神病症狀的染色體缺失攜帶者的海馬迴中,Glx 濃度明顯高於對照組,而且海馬迴萎縮現象與他們的 Glx 水平升高顯著相關。

過度釋放麩胺酸與海馬迴萎縮有關

根據近日在醫學期刊《Biological Psychiatry》發表的研究結果,22q11 染色體缺失攜帶者的顳葉腦結構存在興奮性/抑制性失衡。在具有與海馬萎縮相關的精神病症狀的受試者中,大腦海馬迴中 Glx 濃度進一步增加。這些結果與過去科學界提出,麩胺酸水平異常增強會引致興奮性毒性,繼而引起海馬迴萎縮的理論是一致的。這項研究結果強調了麩胺酸在具有思覺失調症遺傳風險的人士的海馬迴中具有關鍵作用,這項發現或有望提供新的治療策略,針對麩胺酸功能障礙對症下藥,減低具遺傳風險人士患上精神疾病的風險。

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參考資料:
1. https://www.unige.ch/medecine/psyat/en/research-groups/693eliez/longitudinal-study-22q112-deletion-syndrome/
2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37011759/

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