摘要： 來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，冷泉港實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)表了題為“Schizophrenia susceptibility gene dysbindin regulates glutamatergic and dopaminergic functions via distinctive mechanisms in Drosophila”的文章，解析了一種重要的精神分裂癥易感基因的作用機(jī)制，有助于解析神經(jīng)遞質(zhì)作用機(jī)理，這一研究成果公布在《美國(guó)國(guó)家*院刊》（PNAS）雜志上。

生物通報(bào)道：來(lái)自清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，冷泉港實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)表了題為“Schizophrenia susceptibility gene dysbindin regulates glutamatergic and dopaminergic functions via distinctive mechanisms in Drosophila”的文章，解析了一種重要的精神分裂癥易感基因的作用機(jī)制，有助于解析神經(jīng)遞質(zhì)作用機(jī)理，這一研究成果公布在《美國(guó)國(guó)家*院刊》（PNAS）雜志上。生物通
文章的通訊作者是鐘毅教授，其早年畢業(yè)于清華大學(xué)工程物理系，于美國(guó)愛(ài)荷華大學(xué)獲得博士學(xué)位，1992年受聘到美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室，2001年被聘為清華大學(xué)生物系講座教授，博士生導(dǎo)師。同年被聘為*長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授。
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神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）是指在神經(jīng)元的突觸前膜向突觸后膜起信息傳遞作用的化學(xué)物質(zhì)，又稱(chēng)神經(jīng)介質(zhì)神經(jīng)系統(tǒng)傳遞信息，是從各種神經(jīng)元軸突末端釋放一定的神經(jīng)遞質(zhì)，該遞質(zhì)通過(guò)突觸間隙作用于突觸后膜，產(chǎn)生突觸后電位，引起下一級(jí)神經(jīng)元的應(yīng)答活動(dòng)。這種通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)傳遞是突觸傳遞的基本形式。研究發(fā)現(xiàn)多神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的失調(diào)是許多精神疾病的重要病理生理特征，其中尤其是精神分裂癥表現(xiàn)明顯。但是至今科學(xué)家們對(duì)于其中的機(jī)制了解的還并不多。
在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)一個(gè)精神分裂癥單易感基因：dysbindin能通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)制，分別調(diào)控*和多巴胺功能，從而導(dǎo)致兩種臨床相關(guān)的行為表型。dysbindin（dystrobrevin-binding protein），即短棒菌素結(jié)合蛋白基因，這一基因于2002年被報(bào)道，稱(chēng)其多態(tài)性與精神分裂癥有關(guān)。生物通
之前的研究表明這一基因能影響*和多巴胺功能，并引起脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的臨床相關(guān)行為。在這一基礎(chǔ)上，研究人員又發(fā)現(xiàn)減少果蠅突觸前神經(jīng)元中dysbindin基因的表達(dá)量，會(huì)大幅抑制*突觸遞質(zhì)，而這種*缺失會(huì)導(dǎo)致記憶受損。
但是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中這一基因表達(dá)量降低，則會(huì)引起高多巴胺活性，從而引起異常運(yùn)動(dòng)，以及交配改變。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，dysbindin基因能調(diào)控*神經(jīng)功能，以及多巴胺代謝。生物通
近期來(lái)自安徽醫(yī)科大學(xué)等處的研究人員還新發(fā)現(xiàn)一個(gè)新精神分裂癥易感基因，他們通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)研究平臺(tái)和生物信息分析技術(shù)，對(duì)近12000例患者和正常對(duì)照人群的全基因組關(guān)聯(lián)研究，結(jié)果在11號(hào)染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的精神分裂癥易感基因TSPAN18，同時(shí)驗(yàn)證了國(guó)外既往研究發(fā)現(xiàn)的位于6號(hào)染色體上的易感基因。
（生物通：萬(wàn)紋）生物通
原文摘要：
Schizophrenia susceptibility gene dysbindin regulates glutamatergic and dopaminergic functions via distinctive mechanisms in Drosophila生物通
The dysfunction of multiple neurotransmitter systems is a striking pathophysiological feature of many mental disorders, schizophrenia in particular, but delineating the underlying mechanisms has been challenging. Here we show that manipulation of a single schizophrenia susceptibility gene, dysbindin, is capable of regulating both glutamatergic and dopaminergic functions through two independent mechanisms, consequently leading to two categories of clinically relevant behavioral phenotypes. Dysbindin has been reported to affect glutamatergic and dopaminergic functions as well as a range of clinically relevant behaviors in vertebrates and invertebrates but has been thought to have a mainly neuronal origin. We find that reduced expression of Drosophila dysbindin （Ddysb） in presynaptic neurons significantly suppresses glutamatergic synaptic transmission and that this glutamatergic defect is responsible for impaired memory. However, only the reduced expression of Ddysb in glial cells is the cause of hyperdopaminergic activities that lead to abnormal locomotion and altered mating orientation. This effect is attributable to the altered expression of a dopamine metabolic enzyme, Ebony, in glial cells. Thus, Ddysb regulates glutamatergic transmission through its neuronal function and regulates dopamine metabolism by regulating Ebony expression in glial cells.
作者簡(jiǎn)介：生物通
鐘毅
美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室教授，清華大學(xué)生物系教授，*長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授。 生物通

簡(jiǎn)　歷： 生物通
　　1982年畢業(yè)于清華大學(xué)工程物理系，獲學(xué)士學(xué)位。
　　1984年畢業(yè)于清華大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)系，獲碩士學(xué)位。 生物通
　　1985-1991年美國(guó)愛(ài)荷華大學(xué)（Iowa University）生物系，獲博士學(xué)位,并接受博士后訓(xùn)練。
　　1992年受聘到美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室（Cold Spring Harbor Lab），任副教授，2001年晉升為教授。 生物通
　　2001年被聘為清華大學(xué)生物系講座教授，博士生導(dǎo)師。同年被聘為*長(zhǎng)江計(jì)劃特聘教授。
主要科學(xué)貢獻(xiàn)： 生物通
　　發(fā)現(xiàn)突觸傳遞的易化和強(qiáng)刺激后的強(qiáng)化與基因缺陷有關(guān)。發(fā)現(xiàn)PACAP神經(jīng)多肽，PKA等能挽救神經(jīng)纖維瘤基因（Neurofibromatosis 1, NF-1）缺失突變體的學(xué)習(xí)記憶能力，并闡明其胞內(nèi)分子代謝途徑，在學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)研究方面取得突破性進(jìn)展，為疾病的臨床治療和藥物開(kāi)發(fā)提供了有價(jià)值的依據(jù)。
研究領(lǐng)域及方向： 生物通
　　以果蠅為模型，在行為、細(xì)胞和分子水平對(duì)學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行研究。目前的工作主要集中在下面兩個(gè)領(lǐng)域：
　?。?）影響學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。在分子水平，果蠅與脊椎動(dòng)物具有相同的學(xué)習(xí)記憶機(jī)理，許多人類(lèi)的疾病基因在果蠅身上有高度的保守性。所以可以利用果蠅研究許多人類(lèi)的致病基因。目前的工作集中在神經(jīng)纖維瘤（neurofibromatosis 1， NF1 ）和早老基因（ presenilin）。NF1是一種腫瘤抑制基因。它的突變導(dǎo)致神經(jīng)纖維瘤，而且病人的學(xué)習(xí)記憶功能缺陷；NF1蛋白抑制Ras蛋白的活性，并且在cAMP信號(hào)傳導(dǎo)通路中起調(diào)節(jié)作用。早老基因的突變導(dǎo)致阿爾茲海默病的發(fā)病時(shí)間提前。 生物通
　?。?）利用電生理和雙光子顯微鏡，在細(xì)胞和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)水平研究果蠅腦的學(xué)習(xí)記憶機(jī)制。當(dāng)前的研究集中在果蠅的嗅覺(jué)聯(lián)合式學(xué)習(xí)記憶，我們建立了一套果蠅腦神經(jīng)元信號(hào)記錄裝置，可以記錄活體果蠅大腦對(duì)氣味以及其它刺激的反應(yīng)。在嗅覺(jué)學(xué)習(xí)記憶相關(guān)腦區(qū)“蘑菇體”，研究了氣味信號(hào)在腦內(nèi)如何編碼以及信號(hào)在學(xué)習(xí)過(guò)程中被修飾的過(guò)程。我們的目標(biāo)是建立基因-腦-行為的理論框架，解決腦功能的復(fù)雜機(jī)理，為人類(lèi)腦疾病的治療尋找途徑。

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