精神分裂症全脑灰质突触密度与年龄及智力功能的体内[11C]UCB-J正电子发射断层扫描研究

《Neuropsychopharmacology》：Whole brain grey matter synaptic terminal density, age and intellectual functioning in schizophrenia: an in vivo [11C]UCB-J positron emission tomography study

本研究通过[11C]UCB-J PET成像技术，首次在精神分裂症患者中揭示全脑灰质突触囊泡糖蛋白2A（SV2A）密度降低与年龄负相关，但与当前及病前智力功能无显著关联，为理解疾病神经生物学机制提供了新视角。

　　

精神分裂症是一种以幻觉、妄想等阳性症状，动机缺乏等阴性症状，以及认知功能损害为特征的严重精神障碍。其中，认知障碍在超过60%的患者起病时即存在，且与较差的长期功能结局密切相关。尽管多巴胺功能调节是抗精神病药物的主要作用机制，但对认知症状的改善效果有限。近年来，越来越多的证据表明，突触功能障碍可能是精神分裂症病理生理的核心环节。遗传学研究发现精神分裂症风险与编码突触蛋白的基因变异相关，尸检研究也发现患者多个脑区的突触蛋白水平和树突棘密度降低。然而，突触终端密度与智力功能在活体内的关系，以及其在精神分裂症中是否存在与年龄相关的变化，此前尚不明确。

为了回答这些问题，研究人员开展了一项横断面研究，招募了43名精神分裂症患者和26名健康志愿者。研究采用[¹¹C]UCB-J正电子发射断层扫描技术，这是一种能够活体定量突触囊泡糖蛋白2A的示踪剂，其分布体积比可作为突触终端密度的标志物。所有参与者均接受了结构磁共振成像，并完成了韦氏成人智力量表和全国成人阅读测试，分别用于评估当前和病前智力功能。图像分析采用基于离心半卵圆作为参考区域的单组织室模型计算全脑灰质分布体积比。

主要研究结果

全脑灰质突触密度在精神分裂症中降低

研究发现，精神分裂症患者组的全脑灰质[¹¹C]UCB-J分布体积比显著低于健康志愿者组，效应量为科恩d=0.64。这一结果支持了精神分裂症存在全局性突触终端密度缺陷的假说。

突触密度与年龄负相关

在合并样本、健康志愿者组和精神分裂症组中，均发现全脑灰质[¹¹C]UCB-J分布体积比与年龄存在显著的负相关关系。两组间的相关性强度无显著差异，表明精神分裂症患者突触密度的年龄相关性变化与健康人群相似。

突触密度与智力功能无显著关联

分析显示，无论是当前智力功能还是病前智力功能，其测量值均与全脑灰质[¹¹C]UCB-J分布体积比无显著相关性。这一结果在将患者组进一步分为慢性服药和早期未服药亚组后依然成立。探索性分析也未发现额叶或颞叶区域的突触密度与智力功能测量值存在显著关联。

讨论与意义

本研究通过活体成像证实了精神分裂症患者存在全脑范围的突触终端密度降低，且这种降低表现出与健康人群相似的、与年龄相关的下降模式。然而，研究并未发现突触密度降低是导致患者智力功能较低的直接原因。这表明，精神分裂症中观察到的认知障碍可能并非主要由突触终端密度的普遍降低所驱动，而是与其他突触功能方面（如突触可塑性相关分子机制）或更广泛的神经环路 dysfunction 有关。该发现对理解精神分裂症的神经生物学基础具有重要意义，提示未来的治疗策略可能需要超越单纯的突触数量指标，转而关注突触功能的精细调控。研究结果发表于《神经精神药理学》杂志，为精神分裂症的突触假说提供了新的体内证据，并指出了未来研究的新方向。