记忆的顽固性损伤是精神分裂症(schizophrenia,SZ)的一大特点,已有动物实验和阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)相关的人类研究发现,记忆功能损害与大脑的糖代谢能力和胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)息息相关,AD 和轻度认知损害的患者脑葡萄糖呈低代谢,而语言情境记忆则与正常成年人的认知呈负相关。
最近又有研究通过神经元来源的血液细胞外囊泡(Extracellular Vesicle,EV)和磷酸化胰岛素受体底物 1(IRS-1)发现了 AD 患者神经元特异性 IR 生物标记物,然后又在血浆 EV 中发现了 IRS-1 的下游胰岛素信号分子 AKt、GSK3β和 p70S6K,这些蛋白激酶对 IR 通路通过磷酸化以及多种细胞内途径进行调节,于是研究者提出,这些下游信号比起 IRS-1 反应性更强。
Wijtenburg 等研究者使用了磁共振波谱法(magnetic resonance spectroscopy,MRS)测量脑葡萄糖含量,并检测神经元 IR 在血液中的 EV 标记物(Akt、GSK3β、p70S6、pAkt、pGSK3β和 pp70S6),在 SZ 患者和对照组中探究这两者与记忆损伤的相关性,并提出假说:SZ 患者脑神经元 IR 的 EV 生物标记物会有所改变,这会与记忆功能损害和 MRS 糖含量有关。
该文章于 2019 年发表在了 Schizophrenia Research。
结果显示,SZ 患者的空间记忆(BVMT, p = 0.006)、语言学习(HVLT, p = 0.001)、功能量(UPSA, p = 0.015)都相对对照组更低;神经元胰岛素抵抗生物标记物 AKt 在 SZ 患者中相比对照组更低(p = 0.109),另五个则无明显统计学意义(p = 0.16-0.37);SZ 患者的枕叶皮质含糖更高(p = 0.002),这说明这部分人群大脑对葡萄糖的利用率更低。
线性回归分析表明神经元胰岛素抵抗生物标记物、记忆测量结果,以及脑葡萄糖有着密切联系,尤其是 p70S6K,这一种胰岛素信号效应器与语言学习功能以及 SZ 组的脑 MRS 葡萄糖相关性很强。
这项研究第一次证明了 SZ 的记忆损伤与脑葡萄糖和脑胰岛素抵抗有关。
数据也说明了脑胰岛素抵抗在 SZ 患者中的学习和记忆能力中扮演着重要的角色。
文章的局限性在于样本量甚少,还需大样本重复该试验,另外,短 TE MRS 的数据以及该研究使用的光谱序列对葡萄糖的探测也存在局限性。但它依旧给我们提供了新的研究思路和新发现。