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精神分裂症是病因未明的重度精神障碍，临床症状包括幻觉、妄想、言语或行为紊乱，并伴有认知障碍等。免疫假说认为炎症能够引起精神分裂症发病。促炎因子在精神分裂症患者的血液和脑脊液中增加，而自噬功能基因如Beclin1的mRNA水平的表达却降低。自噬通过先天免疫信号传导途径调节炎症，并能负向调节促炎因子的分泌。慢性炎症会引起自噬功能障碍引起白细胞介素-1β（IL-1β）过量分泌，进而刺激其他促炎因子的分泌。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）是自噬过程的主要调节剂，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）途径是mTOR上游蛋白，并调节其活性。在精神分裂症中mTOR和PI3K表达均上调。但是精神分裂症中慢性炎症和自噬的相互关系，以及是否通过PI3K/mTOR信号途径调控自噬仍然是未知的。本课题首先检测精神分裂症患者的神经递质和炎症、自噬及自噬的调节通路指标的变化，然后检测炎症引发自噬和自噬抑制剂调控炎症小体的变化水平，探讨炎症和自噬在精神分裂症中的相互调控作用。基于炎症和自噬为靶点是抗精神分裂症药物的新方向和近年来海洋活性物质对免疫和大脑功能的调节作用，本课题探索了海洋药物线纹海马对脂多糖（LPS）诱导的脑内主管免疫反应的小胶质细胞株-BV2细胞炎症反应的抑制作用及可能的作用机理。
材料与方法：
在临床试验上收集了66例女性精神分裂症患者(SZ)和44例女性健康对照者（CT）的外周静脉血样本。用高效液相色谱法检测血浆中的神经递质多巴胺（DA）、五羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）和多巴胺的代谢产物高香草酸（HVA）和3，4二羟苯乙酸（DOPAC）的浓度。用液相芯片系统测定血浆中的促炎因子IL-1β、IL-6等的浓度。通过流式细胞术测量单甲基尸胺（MDC）特异性自噬囊泡阳性率。采用实时荧光定量聚合酶链反应（q-PCR）及WesternBlot技术检测淋巴细胞的自噬相关Beclin1、LC3、IL-1β，自噬调控相关PI3K，Akt，mTOR，p70S6k和4EBP1及炎症小体相关NLRP3、ASC、Caspase1，和溶酶体LAMP1、组织蛋白酶D（CathepsinD）、p62等基因及蛋白表达水平。精神分裂症外周淋巴细胞加入IL-1β、IL-6和IL-10培养48h，检测自噬的变化。加入3-MA刺激48h，检测炎症的改变。在细胞实验上，线纹海马乙醇提取物对LPS诱导BV2细胞炎症模型预处理24h。通过Elisa试剂盒、Greiss法和细胞免疫荧光法检测炎症和自噬的变化。
结果：
精神分裂症患者血浆中DA和HVA含量显著上升，而5-HT、NE、DOPAC的含量和5-HT/DA、NE/DA的比值显著降低。患者血浆中IL-1β、IL-6和干扰素（INF-γ）的浓度显著增加，淋巴细胞中IL-1β、IL-6、INF-γ的mRNA表达水平也上升。此外NLRP3、ASC、CASP1的mRNA和蛋白质表达水平上升。精神分裂症患者的淋巴细胞中，自噬囊泡MDC染色阳性率下降；自噬标记物Beclin1和LC3B/LC3A的mRNA和蛋白表达降低；溶酶体标记物LAMP1、CathepsinD的蛋白表达降低，而p62显著增加。精神分裂症患者的淋巴细胞中PI3K、Akt、mTOR、p70S6k和4EBP1的mRNA表达水平增加，而ULK1的mRNA表达水平显著降低。同时，PI3K、p-Akt、p-mTOR和p-p70S6k的蛋白质表达也显著增加，ULK1的蛋白表达水平显著降低。在精神分裂症患者的淋巴细胞中加入IL-1β和IL-6降低LC-B的mRNA和Beclin1的蛋白质水平，而IL-10则增加它们的表达。精神分裂症患者的淋巴细胞中加入3-MA后，炎症小体NLRP3、ASC、Caspase1和促炎细胞因子IL-1β和IL-6显著增加。线纹海马的乙醇提取物能降低LPS诱导的BV2细胞的增殖作用和其释放的NO、IL-1β、IL-6和TNF-α的含量。并且能降低M1（CD68）型极化和增加Beclin1的表达。
结论：
1、神经递质的结果说明在精神分裂症患者多巴胺功能亢进而5-HT能系统和NE能系统功能降低且与DA能系统失衡。
2、促炎因子结果表明精神分裂症患者的炎症反应增加。自噬-溶酶体标记物的结果表明自噬-溶酶体功能受损。mTOR通路的结果表明精神分裂症中自噬被mTOR依赖的信号通路抑制。
3、加入IL-1β、IL-6后LC3B及Beclin1表达降低而加入IL-10后上升，说明促炎症因子在精神分裂症中抑制自噬的功能，而抗炎细胞因子可以改善自噬。加入3-MA后，NLRP3炎症小体复合物及炎症因子IL-1β、IL-6上升，说明自噬功能障碍会持续增加炎症反应。
4、线纹海马的乙醇提取物能降低LPS诱导的BV2细胞的促炎因子和氧自由基的释放，其可能是通过降低M1型极化和提高自噬来发挥抗炎作用的。
本研究为精神分裂症的发病机制和以自噬、炎症体为靶向治疗精神分裂症及线纹海马抗神经炎症提供新的理论基础和新的途径。
材料与方法：
在临床试验上收集了66例女性精神分裂症患者(SZ)和44例女性健康对照者（CT）的外周静脉血样本。用高效液相色谱法检测血浆中的神经递质多巴胺（DA）、五羟色胺（5-HT）、去甲肾上腺素（NE）和多巴胺的代谢产物高香草酸（HVA）和3，4二羟苯乙酸（DOPAC）的浓度。用液相芯片系统测定血浆中的促炎因子IL-1β、IL-6等的浓度。通过流式细胞术测量单甲基尸胺（MDC）特异性自噬囊泡阳性率。采用实时荧光定量聚合酶链反应（q-PCR）及WesternBlot技术检测淋巴细胞的自噬相关Beclin1、LC3、IL-1β，自噬调控相关PI3K，Akt，mTOR，p70S6k和4EBP1及炎症小体相关NLRP3、ASC、Caspase1，和溶酶体LAMP1、组织蛋白酶D（CathepsinD）、p62等基因及蛋白表达水平。精神分裂症外周淋巴细胞加入IL-1β、IL-6和IL-10培养48h，检测自噬的变化。加入3-MA刺激48h，检测炎症的改变。在细胞实验上，线纹海马乙醇提取物对LPS诱导BV2细胞炎症模型预处理24h。通过Elisa试剂盒、Greiss法和细胞免疫荧光法检测炎症和自噬的变化。
结果：
精神分裂症患者血浆中DA和HVA含量显著上升，而5-HT、NE、DOPAC的含量和5-HT/DA、NE/DA的比值显著降低。患者血浆中IL-1β、IL-6和干扰素（INF-γ）的浓度显著增加，淋巴细胞中IL-1β、IL-6、INF-γ的mRNA表达水平也上升。此外NLRP3、ASC、CASP1的mRNA和蛋白质表达水平上升。精神分裂症患者的淋巴细胞中，自噬囊泡MDC染色阳性率下降；自噬标记物Beclin1和LC3B/LC3A的mRNA和蛋白表达降低；溶酶体标记物LAMP1、CathepsinD的蛋白表达降低，而p62显著增加。精神分裂症患者的淋巴细胞中PI3K、Akt、mTOR、p70S6k和4EBP1的mRNA表达水平增加，而ULK1的mRNA表达水平显著降低。同时，PI3K、p-Akt、p-mTOR和p-p70S6k的蛋白质表达也显著增加，ULK1的蛋白表达水平显著降低。在精神分裂症患者的淋巴细胞中加入IL-1β和IL-6降低LC-B的mRNA和Beclin1的蛋白质水平，而IL-10则增加它们的表达。精神分裂症患者的淋巴细胞中加入3-MA后，炎症小体NLRP3、ASC、Caspase1和促炎细胞因子IL-1β和IL-6显著增加。线纹海马的乙醇提取物能降低LPS诱导的BV2细胞的增殖作用和其释放的NO、IL-1β、IL-6和TNF-α的含量。并且能降低M1（CD68）型极化和增加Beclin1的表达。
结论：
1、神经递质的结果说明在精神分裂症患者多巴胺功能亢进而5-HT能系统和NE能系统功能降低且与DA能系统失衡。
2、促炎因子结果表明精神分裂症患者的炎症反应增加。自噬-溶酶体标记物的结果表明自噬-溶酶体功能受损。mTOR通路的结果表明精神分裂症中自噬被mTOR依赖的信号通路抑制。
3、加入IL-1β、IL-6后LC3B及Beclin1表达降低而加入IL-10后上升，说明促炎症因子在精神分裂症中抑制自噬的功能，而抗炎细胞因子可以改善自噬。加入3-MA后，NLRP3炎症小体复合物及炎症因子IL-1β、IL-6上升，说明自噬功能障碍会持续增加炎症反应。
4、线纹海马的乙醇提取物能降低LPS诱导的BV2细胞的促炎因子和氧自由基的释放，其可能是通过降低M1型极化和提高自噬来发挥抗炎作用的。
本研究为精神分裂症的发病机制和以自噬、炎症体为靶向治疗精神分裂症及线纹海马抗神经炎症提供新的理论基础和新的途径。