近日，山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院精神衛(wèi)生科、精神障礙人工智能輔助診療山西省重點實驗室劉莎教授團隊連續(xù)發(fā)表最新研究成果于中科院1區(qū)《CNS Neuroscience & Therapeutics》及中科院2區(qū)《Schizophrenia（原NPJ Schizophrenia）》和《Nitric Oxide》等雜志，深入探索了氣體信號分子硫化氫（H2S）以及環(huán)狀RNA（circRNA）在精神分裂癥中的作用以及分子機制，為精神分裂癥的精準化診療提供了新的理論依據(jù)。
精神分裂癥是臨床最常見的重性精神疾病之一，嚴重影響患者的社會功能和生活質(zhì)量，給家庭和社會帶來沉重負擔。缺乏客觀的診療標記且治療結(jié)果不理想是該病目前診療當中亟待突破的瓶頸之一。針對這一臨床難題，劉莎教授帶領“重性精神障礙防治”山西省科技創(chuàng)新人才團隊一直致力于精神分裂癥發(fā)病機制的探索，尤其關注小分子對于復雜疾病的調(diào)控作用。
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H2S在精神分裂癥中的調(diào)控作用及機制研究
H?S作為一種氣體信號分子，可作為神經(jīng)保護劑在多種神經(jīng)精神疾病中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，然而其在精神分裂癥中的作用目前還未完全揭示。劉莎教授團隊從人群、細胞以及動物水平，系統(tǒng)探索了H?S對精神分裂癥的調(diào)節(jié)作用及分子機制。
圖1. 實驗流程圖
人群水平：通過三個人群隊列發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者血漿中H?S水平顯著降低，且具有作為疾病診斷標志物的潛力。
細胞水平：在SH-SY5Y細胞中，H?S能夠緩解MK801誘導的細胞活力下降以及細胞形態(tài)的損傷；轉(zhuǎn)錄組高通量測序發(fā)現(xiàn)H?S調(diào)節(jié)的基因在凋亡通路富集；流式細胞的結(jié)果表明H?S抑制MK801誘導的凋亡水平的升高。
動物水平：H?S在精神分裂癥模型大鼠的血漿以及海馬組織中的水平均降低；H?S能夠緩解精神分裂癥模型大鼠的精神分裂癥樣行為異常，挽救海馬組織中神經(jīng)元的損傷以及凋亡水平的升高，并增加凋亡相關蛋白的硫巰基化水平。該研究的第一作者為杜鑫哲博士。
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circRNA在早發(fā)型精神分裂癥中的調(diào)控作用及臨床價值研究
劉莎教授團隊還以早發(fā)型精神分裂癥為研究對象，關注差異表達的circRNA，篩選并構(gòu)建了一條特異表達的circRNA-miRNA-mRNA軸，探索了該分子軸對神經(jīng)發(fā)育過程的調(diào)控作用及疾病診斷價值。
首先在早發(fā)型精神分裂外周血芯片的表達譜篩查中篩選差異表達的circRNA以及miRNA，經(jīng)過擴大樣本驗證、結(jié)構(gòu)驗證、互作預測及驗證等得到一條特異表達的多分子軸hsa-circ-CORO1C-hsa-miR-708-3p-JARID2+LNPEP。進一步的功能學研究發(fā)現(xiàn)hsa-miR-708-3p的過表達導致了斑馬魚胚胎的顱腦畸形、神經(jīng)元軸突生長受損，而JARID2和LNPEP則促進神經(jīng)元分化和突觸形成。此外還發(fā)現(xiàn)該多分子軸的聯(lián)合診斷效能明顯優(yōu)于單個基因，為早發(fā)型精神分裂癥的診斷提供了新的生物標記。該研究的第一作者為李澤萱博士。
圖2. hsa-circ-CORO1C-hsa-miR-708-3p-JARID2 + LNPEP軸對EOS患者腦容量減小、軸突生長受限、突觸密度影響的示意圖，且具有較強的診斷和評價能力。
這兩項研究分別從H2S和環(huán)狀RNA等小分子調(diào)控的角度，深入探討了精神分裂癥的發(fā)病機制，不僅拓展了對精神分裂癥的發(fā)病機制的理解，也為未來的精準化診療和研發(fā)潛在治療靶點提供了新的思路。
本研究由山醫(yī)大一院精神衛(wèi)生科/精神障礙人工智能輔助診療山西省重點實驗室科研團隊完成。該科目前為國家臨床重點?？?、山西省精神疾病臨床醫(yī)學研究中心、山西省“136”興醫(yī)工程領軍臨床?？?、山西省醫(yī)學重點學科、山西省臨床重點?？?、山西省精神醫(yī)學中心等。擁有院士工作站1個，國家級重點培育實驗室1個，省級重點實驗室1個，山西省科技創(chuàng)新人才團隊2個。近年來先后承擔科研項目179項，其中國家級項目46項，科研經(jīng)費總計3000余萬元。發(fā)表論文523篇，其中SCI收錄308篇。出版專著 9部，獲批國家授權(quán)專利17項，省級科技進步獎11項。
劉莎教授牽頭的“重性精神障礙防治”山西省科技創(chuàng)新人才團隊近年來致力于以下研發(fā)方向：基于前期遺傳內(nèi)表型標記發(fā)現(xiàn)，重點圍繞認知模式外表型的采集和分析，構(gòu)建行為模式—認知模式（外表型）—影像模式—遺傳模式（內(nèi)表型）的多維度重性精神障礙識別與篩查標記體系，其次研發(fā)針對難治性重性精神障礙“生理—物理—心理”的臨床精準干預模式，最后在早期識別與篩查及疾病精準化干預的基礎上，針對疾病管理建立有針對性的信息化全病程管理網(wǎng)絡。
制作：朱虹瑾
初審初校：劉志芬
復審復校：張君
終審終校：程紅
