美国哥伦比亚大学和约翰·霍普金斯大学医学院的科学家团队进行的一项新研究显示，用人类精神分裂症人类基因DISC1进行工程改造并在生命早期暴露于铅的小鼠大脑中的行为和结构变化与精神分裂症一致。
先前的研究表明，人类的产前铅暴露与生命后期精神分裂症的风险增加之间存在联系。但是仍然存在一个大问题：铅如何引发这种疾病?
由哥伦比亚大学环境健康科学系的Tomas Guilarte博士领导的科学家认为，答案在于铅对N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)的直接抑制作用，NMDAR是对大脑发育至关重要的突触连接点。 ，学习和记忆。他们在啮齿动物上的研究发现，暴露于铅会削弱NMDAR的功能。精神分裂症的谷氨酸假说假设谷氨酸神经传递的不足以及NMDAR的机能减退可以解释精神分裂症的功能障碍的重要部分。
在这项新研究中，Guirarte博士及其同事专注于工程改造后携带突变型精神分裂症1(DISC1)的小鼠，该基因是人类疾病的危险因素。
从出生前开始，一半的DISC1突变小鼠接受了铅饮食，另一半接受了正常饮食。
将不表达突变DISC1基因的第二组正常小鼠也分为两个喂养组。对所有小鼠进行一系列行为测试，并使用MRI检查其大脑。
暴露于铅并给予精神刺激药的突变小鼠表现出较高的多动症水平，并且在发出声音警告后，对响亮的噪音做出反应时，抑制惊吓的能力降低。与其他小鼠相比，他们的大脑还具有明显更大的侧脑室-含有脑脊液的空旷空间。这些结果反映了人类对精神分裂症的了解。
尽管基因在精神分裂症和精神障碍中的作用已得到充分确立，但有毒化学物质在环境中的作用才刚刚开始显现。该研究的结果集中于精神分裂症，但意义可能更广泛。
“我们只是在刮擦表面。在这项研究中我们使用了铅，但是还有其他环境毒素会破坏NMDAR的功能。其中之一是空气污染中的一类化学物质，称为多环芳烃或多环芳烃。同样，任何数量的基因都可能起作用。”吉拉尔特博士说，他与同事在《精神分裂症通报》中报道了这一发现。
未来的研究可能会揭示精神分裂症在多大程度上是由环境因素，遗传因素或它们之间的相互作用所决定的，还有哪些其他精神问题可能还存在。