7.2.3 miRNA与精神分裂症
（1）精神分裂症相关miRNA
miRNA是一类长度22—25个核苷酸的内源性小分子非编码单链小分子RNA，参与基因表达的转录后调控。miRNA普遍存在于各种生物体内，它几乎参与所有重要的生命过程，包括发育、分化、生长调控、凋亡等［115］。精神分裂症病因复杂，到目前为止精神分裂症的发病原因尚没有彻底查明。目前，研究者普遍认为精神分裂症是在遗传因素与环境因素交互作用下发生的。由环境因素参与而导致的精神分裂症，在相当程度上可能是由于表观遗传机制介导所致。因此，从表观遗传学角度研究精神疾病，可为揭开精神疾病的发病机理提供新的研究思路。
已有研究证实，约70%的人类miRNA在神经系统内表达［116］，且miRNA在多个水平调节神经结构和功能的许多方面。例如，miRNA可能在包括轴突生长、树突和树突棘的形成等神经发育和成熟过程中发挥潜在的作用［117］。M iller等人［118］和Sun等人［119］均认为miRNA表达水平的改变可能在神经精神疾病的遗传学和生物学机制中发挥重要作用。精神分裂症的遗传学研究也越来越多地开始关注miRNA。Beveridge等人［120］认为，miRNA可能通过影响神经中枢发育、基因表达调控等机制，来参与精神分裂症的发生。由于miRNA本身广泛地受转录后调节，而且对其生物学通路的改变敏感，所以miRNA细胞内合成过程的异常或突变可能导致神经性疾病包括精神分裂症的病理生理学改变。Xu等人［121］证实了一个影响pre-miR-30e潜在的功能变异位点（ss178077483）与精神分裂症密切关联，该变异位点影响了pre-miRNA的结构和释放以及成熟miR-30e的精确性。在miRNA的生物学通路中，miRNA调控的靶基因的变异也可能在精神分裂症的发生过程中发挥作用。Guo等人［122］证实，miR-195是参与一个复杂的调控网络，该网络所影响的信号通路在精神分裂症的发生过程中发挥重要作用。M iR-346的编码基因位于GRID1（谷氨酸受体离子型δ1）基因的内含子区，而GRID1基因是精神分裂症的遗传易感基因［123］。miR-30a-5p和miR-195可特异性调控BDNF（脑源性神经营养因子）基因的表达，这提示miR-195可能通过调控BDNF来参与精神分裂症发病过程［124］。GWAS研究证实位于1p21.3的miR-137的基因内的rs1625579位点与精神分裂症显著相关（P＝1.6×10－11）［125］。M iR-137的调控的靶基因有CSMD1，C10orf26，CACNA1C，TCF4，ZNF804A等，而这些基因被证实是精神分裂症的遗传易感基因［126－129］。Valles等人［130］通过生物信息和功能实验方法再次证实miR-137调控的5个靶基因属于糖皮质激素受体依赖的信号转导网络，其中有CACNA1C，TCF4，ZNF804A基因。而CACNA1C，TCF4，ZNF804A基因均被证实为精神分裂症的异常易感基因，特别是钙离子通道CACNA1C基因，被多次在不同种人群中证实是精神分裂症的遗传易感基因［125，126，131，132］。上述研究显示部分miRNA与精神分裂症存在相关性，可能在精神分裂症的发生过程中发挥重要作用。
（2）精神分裂症外周血miRNA生物标记物的研究进展
精神分裂症影响了全球1%～1.5%的人口，在精神病院住院病人中有80%以上的患者为精神分裂症患者［133］。精神分裂症的遗传力约为80%。精神分裂症多发病于青壮年，早期症状比较隐蔽，由于早期识别比较困难，往往造成诊断治疗延迟和治疗困难。所以，精神分裂症诊断所面临的主要问题是如何既做到对疾病的早期诊断又能提高诊断的准确性。到目前为止，不但精神分裂症的病因尚不清楚，而且精神分裂症的诊断也存在争议。目前所有精神疾病的诊断均是基于症状和体征，不是基于病理生理学基础，也无任何相关的生理、生化诊断指标［134］，精神病学已成为一种极少使用诊断化验的医学分支［135］。因此，提高精神疾病的诊断的准确率、寻找新的分子靶向治疗药物及转移、复发预警指标等已成为当今精神病学研究中亟待解决的重要问题。美国精神病学会提出的《精神疾病诊断和统计手册》中的诊断标准（DSM）一直被业界视为精神病学的金科玉律，目前已推出了第五版（DSM-V）［136］。与先前的版本一样，DSM-V对疾病的诊断同样不是基于病理生理学基础，也没有包含任何生物学诊断标准［134］。因此，开发生物标记物将有助于改变这种困境，将有助于疾病的诊断、患者的分层和预后。精神分裂症研究中，临床来源的血液、尿液、脑脊液标本及尸检组织标本则提供了丰富的生理及病理状态下基因及蛋白表达谱，全面了解这些图谱，将获得对精神分裂症发病机制的深刻理解，并发掘出精神分裂症早期诊断的标志物以及有价值的治疗性干预措施和药物作用靶点［137］。
生物学标记物是一种能够反映生物机体生理、生化状态的物质，具有可作为正常生物学过程、病理过程或治疗干预的药理反应的指标进行客观检测和评估的任何特征，有着广泛的用途。生物标记物的开发将有助于改变精神疾病研究目前所面临的困境，有助于疾病的诊断、患者的分层和预后。因此，研究精神分裂的发生、发展的分子机制，并找到其特异性的、特别是能直接从血液中检测的早期预警及诊断的生物标记物，成为精神分裂症研究中最为关注的重要问题。(https://www.daowen.com)
作为肿瘤的生物学标记物，miRNA已被证明对于肿瘤的临床分层有所助益，与mRNA相比甚至有更大的预测价值。对于精神分裂症，研究发现精神分裂症患者的脑组织中存在表达异常的miRNA，且这些表达异常的miRNA可作为精神分裂症潜在标记物［138－140］。由于在精神分裂症患者生前很难进行脑组织活检，因此脑组织内异常表达的特征性生物学标记很难用于精神分裂症的早期预警和诊断。这驱使人们逐渐开始从外周血中寻找具有精神分裂症特异性的生物标记物。应用相关分子检测技术，从外周血中寻找具有较高特异性和敏感性的血清学或遗传学标记物必将成为精神分裂症早期预警和诊断的发展方向。目前，已有研究报道在精神分裂症患者外周血血浆和单核淋巴细胞中检测到了异常表达的miRNA。Gardiner等人［141］分析了112例精神病患者和76名无精神病症状者的外周血单核淋巴细胞，发现有83种miRNA在精神分裂症患者中表达明显降低；其中有17个下调的miRNA来自于染色体14q32上与精神分裂症密切关联的印记区，即DLK-DIO3区；进一步用qRT-PCR再次证实，其中7个miRNA（miR-31，miR-431，miR-433，miR-107，miR-134，miR-99b，miR-487b）表达下调。Lai等人［142］使用低密度芯片，对30例精神分裂症患者和30例对照的外周血的单核白细胞的差异表达的miRNA进行筛选，并对筛选到的差异表达的miRNA进行逻辑回归分析，发现了7个miRNA（hsa-miR-34a，miR-449a，miR-564，miR-432，miR-548d，miR-572，
miR-652）表现出与精神分裂症患者情感迟钝、语言贫乏等阴性症状及神经认知功能障碍等相关联的特征谱。Shi等人［143］对血清miRNA进行定量检测，发现miR-181b，miR-219-2-3p，miR-1308，let-7g表达上调和miRNA-195表达下调。22q11微缺失综合征（22q11DS）是由于人类22号染色体半合子缺失1.5～3 MB区域而导致的，有研究表明有25%～30%的22q11 DS患者会患精神分裂症，占精神分裂症发病的1%～2%［144］。de la Morena等人［145］调查了22q11.2DS患者外周血中的miRNA表达水平，发现了18个miRNA在患者外周血中差异表达，90%～95%的22q11.2DS个体神经元中miR-185表达下调。Sun等人［146］使用qRT-PCR方法，对精神分裂症患者外周血中差异表达的9个miRNA分别在血浆和单核淋巴细胞中进行筛选，发现其中miR-132，miR-195，miR-30e，miR-7在血浆中表达上调，而miR-212，miR-34a，miR-30e在单核白细胞中表达上调。逻辑回归分析发现，用来鉴别精神分裂症患者，血浆中miR-30e要比单核白细胞中的更灵敏，这也揭示了血浆中miR-30e可以作为一种敏感的生物学标记物用于精神分裂症的诊断。Sun等人［146］利用实时定量PCR技术分析了外周血血浆和单核细胞中9个精神分裂症相关miRNA的表达谱，证实血浆中的miRNA30e可以作为精神分裂症诊断的生物标记物。W ei等人［147］利用了高通量测序技术和qRT-PCR方法验证，证实miR-130b和miR-193a-3p可以作为诊断精神分裂症的生物标记物。Sun等人［148］（2015）利用qPCR分析了61位精神分裂症患者、62位正常对照以及25位服用抗精神分裂症药6周后的患者，在血浆中10个miRNA的表达谱中发现miR-30e，miR-181b，miR-34a，miR-346，miR-7的集合，可以作为精神分裂症非入侵性诊断标记；此外，miR-132，miR-181b，miR-30e，miR-432均可以作为精神分裂症患者症状改善、药物疗效和预后的指标。Lai等人［149］对先前被证实可作为精神分裂生物标记物的7个miRNA（hsa-miR-34a，miR-449a，miR-564，miR-432，miR-548d，miR-572，miR-652），利用qPCR法分析了急性发病状态下和经2个月住院治疗症状缓解后的miRNA的表达水平，发现7个miRNA的表达水平均未发生改变，这也揭示了在外周血中7个作为精神分裂症诊断生物标记物的miRNA的表达水平是稳定的。上述这些研究进展均突显miRNA作为精神分裂症潜在的诊断标志物的重要意义。此外，外周血miRNA的表达谱不仅可以作为精神分裂症的潜在的生物学标记物而且与精神分裂症亚型相关联，将有助于阐明有着模棱两可临床症状的精神分裂症的病因，而且能够发现具有易混淆的相似症状的精神疾病之间的潜在不同［150］。所以，外周血中miRNA表达谱的研究为精神分裂症的早期检测、疾病分层、对药物的反应和药物副作用的预测提供依据，其研究意义深远。
（3）总结与展望
miRNA是目前生命科学研究的热点，它在许多疾病的发生过程中都发挥重要的作用，对精神分裂症的作用正在逐渐显现。在大脑组织、全血、血清或血浆及外周血的单核细胞中的miRNA均与精神分裂症有着极其密切的关系，它参与精神分裂症的发病。作为临床诊断的生物标记物，外周血中miRNA正在引起人们极大的兴趣，越来越多的研究开始将外周血中的miRNA作为精神分裂症的潜在生物学标记物。此外，还研究miRNA基因表达调控机制，建立miRNA表达谱、编码基因表达谱及其与蛋白质之间的联系，从更深层次研究其参与的精神分裂症发病的分子机制，这将更有利于阐明精神分裂症的复杂病因。但精神分裂症的准确诊断和患者的分层与治疗的这一领域还处于起步阶段，许多问题尚待解决，如miRNA能否提供更准确的诊断和预测？miRNA通过什么信号通路及调控方式发挥作用？它是如何调控生物学过程？这些问题均需进一步的研究证明。随着miRNA的检测、评估和干预方法的不断改进，这一系列问题将有望解决，从而丰富精神分裂症的诊断和治疗的依据和方法，也将有助于miRNA在其他疾病诊断和治疗中的应用。