精神分裂症患者的身體和大腦會發生什麼變化？

東北大學藥學教授理查德·C·德斯提供了以下答案

精神分裂症是一種精神疾病，患者之前正常的認知能力和行為會受到干擾。最常見的發病年齡是在成年後不久，通常是十幾歲末到三十幾歲中期。其表現形式為所謂的陽性症狀（妄想、幻覺、不尋常或混亂的行為）或陰性症狀，包括明顯的活動缺乏、興趣喪失和反應遲鈍。

儘管精神分裂症的確切病因仍然未知，但大量的研究已經提出了許多可能性。早期的許多理論都集中在行為或壓力誘發的事件上，但最近，人們普遍認為潛在的生化異常更有可能是病因。遺傳傾向可能佔精神分裂症發展風險的 50%，這一事實為這一觀點提供了有力的支援。毫不奇怪，這些生化假設集中在大腦中神經遞質系統的功能障礙上，而神經遞質系統為正常的認知和注意力提供支援。主要的理論包括多巴胺假說、NMDA受體假說、單碳假說和膜假說。我們實驗室的新研究表明，這些理論中的每個要素都可能在精神分裂症中發揮作用。

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多巴胺假說：多巴胺可能與精神分裂症有關的觀點源於阻斷某些多巴胺受體治療該疾病的藥物的治療作用。事實上，由於多巴胺阻滯劑通常非常有效，因此有人提出，大腦皮層和邊緣區域的多巴胺神經傳遞過度活躍可能會導致精神分裂症。對D4多巴胺受體具有選擇性的藥物（如氯氮平或奧氮平）可能特別有效，因此該受體亞型可能發揮著關鍵作用；事實上，在精神分裂症患者的屍檢大腦中發現了升高的D4受體結合水平。濫用安非他命（它作用於多巴胺通路）會誘發類似精神分裂症的精神病，這一事實進一步暗示了多巴胺的作用。

NMDA受體假說：NMDA受體對興奮性神經遞質穀氨酸有反應，並且已知對正常的記憶和認知很重要。由於影響NMDA受體的藥物（如氯胺酮或苯環利定（PCP））會導致類似精神分裂症的幻覺，並且由於包括氯氮平在內的神經安定藥物可以抑制它們的發生，因此有人提出NMDA受體功能障礙可能會導致精神分裂症。最近的研究表明，作用於NMDA受體的藥物，如甘氨酸和D-環絲氨酸，具有治療益處。

單碳假說：研究人員經常將單碳葉酸途徑的紊亂與精神分裂症聯絡起來。這種代謝途徑為大腦中的各種生化反應提供碳基，包括嘌呤和嘧啶核苷酸以及供甲基氨基酸甲硫氨酸的合成。許多研究表明，大多數精神分裂症患者的甲硫氨酸代謝受損，其他研究表明，一些精神分裂症患者的葉酸途徑存在酶缺陷。這些觀察結果是明確的，但它們與神經元傳遞的關係仍然難以捉摸。

膜假說：神經主要由磷脂膜組成，磷脂代謝對正常的大腦功能至關重要。神經遞質受體，如多巴胺和NMDA受體，在神經細胞膜內起作用——因此膜結構的紊亂很容易影響神經元如何在神經突觸之間傳遞資訊。研究表明，高度不飽和脂肪酸水平的缺乏與精神分裂症有關，酶磷脂酶A2的活性降低也與精神分裂症有關，該酶分解膜磷脂。這些觀察結果表明，細胞膜訊號傳遞的障礙可能是導致精神分裂症的原因。

最近，我們的實驗室發現了一個結合了所有這四個理論要素的訊號通路。我們的研究發現，多巴胺可以透過啟用D4多巴胺受體來刺激膜磷脂的甲基化。此外，我們發現D4受體與NMDA受體形成複合物，這表明磷脂的甲基化可以調節NMDA受體的活性。只有人類和靈長類動物的D4受體才具有重複的結構特徵，從而促進其與突觸NMDA受體形成複合物。這一發現表明，精神分裂症可能是由於D4多巴胺受體透過磷脂甲基化調節神經突觸處的NMDA受體能力受損而引起的。這種調節對於人類的正常注意力和認知能力可能很重要。

當然，有必要進行更多的研究，以跟進這些結果提供的線索。然而，有理由希望新的發現不僅能使精神分裂症的病因更加清晰，而且還能帶來新穎、更有效的治療方法。