精神分裂癥是一種使人衰弱的精神障礙,影響著世界上大約1%的人口,但人們對這種疾病并不是十分了解。精神分裂癥的遺傳學是非常異質的,因此很難確定可能導致這種疾病的具體改變。然而,越來越多來自人類研究的證據表明,14-3-3家族的改變與精神分裂癥之間存在聯系。
2022年3月14日,發表于Frontuers in Molecular Neuroscience 的一篇題為The 14-3-3 Protein Family and Schizophrenia的文章表明14-3-3家族與精神分裂癥有牽連。此外,文章還討論了14-3-3蛋白的改變可能有助于精神分裂癥樣表型的機制,如多巴胺能、谷氨酸能和細胞骨架失調。
在神經系統中,已發表的研究表明,14-3-3蛋白參與細胞內信號傳遞、細胞分裂和分化、細胞凋亡和離子通道功能。此外,人類和動物研究都表明14-3-3參與了一些神經退行性疾病和精神疾病,包括精神分裂癥。
一項蛋白質組學途徑分析顯示,精神分裂癥患者海馬區的變化突出地牽涉到14-3-3信號傳導。另外,有研究顯示,一些14-3-3異構體的特定變化與精神分裂癥有關。
盡管很多研究為14-3-3家族與精神分裂癥之間的聯系提供了有價值的見解,但它們并沒有提供關于14-3-3在精神分裂癥發病機制中的作用的足夠信息。為了更好地了解精神分裂癥的病理以及14-3-3蛋白如何參與其中,需要建立動物模型。一些動物模型已被用于研究精神分裂癥背景下的14-3-3家族,并為人類研究所提出的聯系提供了進一步的支持。
研究14-3-3ζ基因敲除小鼠發現,一些14-3-3ζ基因敲除模型表現出類似精神分裂癥的表型。Sv/129背景的同源14-3-3ζ敲除小鼠表現出行為異常,包括多動、識別記憶受損、焦慮減少、海馬依賴性記憶功能障礙和感覺運動門控改變。
對14-3-3ε基因敲除小鼠的研究中發現,14-3-3ε的缺失會導致小鼠的結構和行為異常,這與精神分裂癥患者群體中所見到的異常相似。
另外,研究14-3-3ζ/ε雙基因敲除小鼠發現,雙重敲除小鼠顯示出神經元分化和遷移缺陷以及癲癇發作。
對14-3-3γ基因敲除小鼠的研究發現,14-3-3γ的丟失可以導致類似于精神分裂癥等精神疾病的異常。
上述基因敲除模型實驗的結果,使人們能夠更好地了解精神分裂癥的病理,以及14-3-3家族可能對其進展的貢獻。但是14-3-3蛋白家族有各種各樣的功能,14-3-3蛋白的改變如何導致類似精神分裂癥的表型,其背后的確切機制并不完全了解。
已有學者用英格恩體內轉染試劑對大腦皮層、大腦(阿爾茲海默)、大腦海馬以及神經系統等做了大量研究,對于研究14-3-3蛋白的改變如何導致類似精神分裂癥的表型的確切機制,體內轉染的方式或許可以提供新的思路。