大脑中与双相情感障碍有关的生化通路中断

双相情感障碍影响着数以百万计的美国人，它会引起情绪的剧烈波动，对一些人来说，还会产生额外的影响，比如记忆问题。

虽然双相情感障碍与许多基因相关，但每个人对疾病做出小的贡献，科学家不知道这些基因最终如何引起疾病的影响。

然而，在新的研究中，威斯康星大学 - 麦迪逊大学的科学家首次发现了对特定蛋白质的破坏，称为AKT可能导致脑变化的双相情感障碍的特征。结果为对治疗双相障碍的经常被忽视的认知障碍的研究提供了基础，例如记忆丧失，并增加了对大脑生物化学如何影响健康和疾病的理解。

密歇根州立大学的CAHILL实验室及其同事发表了他们的调查结果神经元。

Akt是一种激酶，是一种将磷酸分子标记添加到其他蛋白质上的蛋白质。这些磷酸盐标签可以作为开关，改变其他蛋白质的工作方式，最终影响重要的功能。在神经元中，这些功能包括细胞如何相互传递信号，从而影响思维和情绪。当Akt通路加速时，很多其他蛋白质得到磷酸标签。当它安静的时候，那些磷酸盐标签就消失了。

研究人员发现，双相情感障碍患者的这一通路(即Akt-mTOR)的活动减少，该通路位于大脑中对注意力和记忆至关重要的区域。当研究人员扰乱小鼠的通路时，这些啮齿动物出现了记忆问题，重要的大脑连接也消失了，模拟了双相情感障碍患者的变化。

“这种具有双相情感障碍的人的AKT途径功能可能导致认知障碍可能导致认知障碍，”瑞士麦迪迪学院兽医学院教授Michael Cahill说，他领导了研究。“这个想法是，也许我们可以用这种药理学瞄准这样的途径，以帮助缓解双相情感障碍的核心症状。”

为了评估AKT途径的活性，Cahill Lab获得来自死亡人士的死亡捐赠者的脑组织样本，没有精神病症，与精神病的双相障碍，与精神病的双相情感障碍以及健康的捐赠者。组织样品来自前额叶皮质，已知可控制高级别函数，受双极障碍和相关疾病精神分裂症的影响。

通过测量由AKT在组织样本控制的蛋白质上的磷酸盐标签的数量和各种，研究人员可以获得AKT-MTOR途径的整体活动感。

虽然他们最初希望看到最大的变化在病人精神最强的基因之间的一种蛋白激酶基因三个相关链接disorders-the Akt-mTOR通路的研究人员发现,活动是在一组患者减少:男性患有双相情感障碍没有精神病。

“这比我们想象的是非常不同的，这是一个很好的榜样，你在科学中如何真正知道你要得到什么，”卡希尔说。

在观察到双相情感障碍和更安静的Akt通路之间的这种相关性后，Cahill的研究小组询问这种减少的Akt通路在大脑中会产生什么影响。为了回答这个问题，他们用病毒将断裂的Akt蛋白运送到老鼠的前额皮质。被破坏的Akt蛋白会覆盖正常的Akt蛋白，破坏Akt通路。

在行为测试中，Akt通路被粘住的小鼠显示出记忆问题，不再探索熟悉环境的变化。

花费大量的时间调查他们所在地的物体或其他功能是“他们告诉我们他们认识到不同的方式，”卡希尔说。“当我们扰乱AKT途径时，这是受损的。”

但是，具有较少活跃的AKT途径的小鼠仍然表现出典型的社会行为，这表明该路径对其他高级大脑功能不负责任。

当科学家们观察Akt通路减少的老鼠的大脑时，他们发现神经元用来与其他神经元相互作用的树突棘连接已经萎缩。

树突棘就像是信息在大脑中传播的道路之间的交叉点。卡希尔说:“随着交叉口数量的减少，想去想去的地方就更难了。”

在小鼠中阻断Akt通路似乎复制了同样发生在人类中的双相情感障碍的一些方面——记忆问题，较弱的神经元连接——提供了第一个从该基因到双相情感障碍影响的明确联系。

然而，许多问题仍然存在。随着男性所做的，患有双相情感障碍的女性没有显示出AKT-MTOR活动的相同变化。尽管AKT途径与这些遗传联系在一起，但患有双相障碍或具有精神分裂症的人的人也不是患有精神病症的人。障碍。

解开这些差异并充实从基因到疾病的路径将需要更多的研究。例如，许多其他的基因有助于双相情感障碍，这些基因可能在这些群体中发挥更大的作用。

展望未来，卡荷尔的实验室计划追踪单个电路大脑来发现Akt是如何途径影响记忆。这项额外的研究应该有助于解开一些长期以来的谜团躁郁症以及细微的基因变化如何导致人们对世界的感受产生巨大差异。

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