尽管进行了广泛的研究工作，精神分裂症仍然是最不了解的脑部疾病之一。一个有希望的研究领域是脑细胞表面的受体，有助于感知生长因子。但是存在一个问题：在之前的精神分裂症研究中，研究人员已经在非常年轻的小鼠中遗传操纵脑细胞受体。精神分裂症通常影响成年人。
在最近一期“美国国家科学院院刊”上，林梅医学博士问道，年幼老鼠的修补工作是否会妨碍他们的大脑发育，导致类似精神分裂症的症状?或者，他们的脑细胞是否正常发育，但在成年期难以沟通?研究人员需要知道是否将精力集中在脑细胞发育或通信上，或两者兼而有之，因为这些问题的答案意味着不同的治疗方法。
在新的研究中，梅西，凯斯西储大学医学院神经科学教授和主席领导了一个神经科学家的国际团队。该团队包括Mei的长期合作者，文学博士，神经科学教授，第一作者王宏生和陈文兵，研究生，CWRU。其他合作者包括南昌大学和中国广州医科大学的研究人员，以及奥古斯塔大学佐治亚医学院的神经科学家。
研究人员一起研究了一种脑细胞受体--ErbB4--其成人精神分裂症的水平发生了改变。ErbB4有助于维持大脑中的抑制性神经递质 - GABA - 可以防止脑细胞过度反应并控制恐惧和焦虑。研究人员之前已经证明，ErbB4突变会改变脑细胞内的信号，导致小鼠精神分裂症状。
“当ErbB4早期在小鼠中发生突变时，它会损害大脑回路布线。它还会损害成年动物的GABA传播，导致精神分裂症症状，”梅说。“但之前的模型无法区分是否缺陷来自年轻小鼠大脑的异常发育，或后来发生的异常传播。”梅的新研究表明，精神分裂症症状来自于成年期脑细胞如何沟通的缺陷，无论它们是否完全发育。
为了找到他们的答案，Mei的团队通过基因工程设计了两种新的精神分裂症小鼠模型。首先，研究人员用一种化学物质处理小鼠，该化学物质“关闭”编码ErbB4的基因。“使用可诱导的敲除小鼠，我们只在成年动物中耗尽了ErbB4，并证明这会损害行为，”梅说。在仅在成年期缺失ErbB4的小鼠中，脑细胞发育和外观正常，但症状持续存在。该实验表明成年小鼠的精神分裂症症状与脑细胞发育异常无关。
在第二个小鼠模型中，从一开始就在小鼠中缺失受体，阻碍了脑细胞的发育。研究人员使用相同的遗传开关在成年期“开启”ErbB4 - 实质上是恢复它。“在恢复敲除小鼠中，ErbB4在发育过程中缺失，因此小鼠的脑回路受损。然而，当ErbB4在畸形的电路上恢复时，小鼠在行为测试中的得分更高，”梅说。即使脑细胞不发达，只需加入ErbB4即可缓解精神分裂症症状。
Mei的团队发现恢复ErbB4受体减少了活动过度，并使成年小鼠的恐惧反应正常化。“ErbB4是精神分裂症的危险因素，”梅说。“这项研究表明纠正ErbB4信号可能对相关患者具有治疗作用。”
两种小鼠模型的结果证实，ErbB4对于成年期间脑细胞的通信至关重要。细微差别可能导致新疗法被设计用于改善与ErbB4受体相关的脑细胞信号传导。特别是，改善GABA神经递质如何调节脑细胞活性的治疗方法。
“恢复ErbB4可能对患者有益 - 即使那些脑电路畸形的患者，”梅说。“我们现在正在研究如何恢复ErbB4改善脑细胞内的神经递质信号，包括与其他精神疾病相关的信号，如注意力缺陷多动障碍和严重抑郁症。”