特异性兴奋伏隔核中的gaba能神经元的组合物及其在改善精神分裂症异样行为中的应用
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物及其在改善精神分裂症异样行为中的应用。
【背景技术】
[0002]中国十二个地区精神疾病流行病学调查显示，目前全国约有I亿人有心理疾病，严重精神疾病患者约1600万人，每年约有二十五万人死于自杀。中国十七岁以下的3.4亿儿童、青少年中，约有三千万人受到情绪障碍和心理行为问题的困扰。当前神经精神疾病在我国疾病总负担中排名第一，占全部疾病和外伤所致残疾及劳动力丧失的五分之一。据专家预测，21世纪将是精神疾患流行的世纪，随着我国经济建设和社会发展的步伐加快，生活节奏和竞争日益增强，精神疾病会继续增加，预计到2020年，精神疾病在我国疾病总负担中将占到25%。世界卫生组织把新世纪的第一年定为精神卫生年，所以不管我们愿意与否，我们正无情地进入到了 “精神疾病时代”。
[0003]精神分裂症(schizophrenia)是人类最严重的精神性疾病之一，以基本个性改变，思维、知觉、情感、行为的分裂，精神活动与环境的不协调为主要特征。流行病学调查资料显示，目前全世界患有精神分裂症和神经两级错乱的病人约占总人口的2%。精神分裂症具有致残率高、复发率高、预后不佳、社会负担沉重等特点，严重影响了我国人口健康和经济发展。
[0004]目前主流认为精神分裂症患者出现的症状与大脑内部多巴胺功能的亢进有某种联系。临床上把D2型多巴胺受体(Dopamine Receptor D2，DRD2)拮抗剂作为治疗精神病药物表现出了明显的治疗效果。相反，在健康个体上反复使用苯丙胺这类增加多巴胺释放的神经活性物质可以诱导出精神病，也可以加剧精神分裂症患者的精神病性症状。同样，对帕金森病患者使用多巴胺的前体左旋多巴，可以在许多患者中诱发精神病性症状(通常是幻觉和妄想)。
[0005]现在针对精神分裂症多巴胺类药物已持续了 30多年，正反两方面的依据都有，但都没有突破性的进展。而且，精神分裂症患者是否存在多巴胺水平异常也缺乏直接的证据:与健康个体比，精神分裂症患者的神经元在刺激下是否向突触释放出更多的多巴胺，至今没有定论；也有研宄表明，精神分裂症患者可能存在对多巴胺运输和功能的异常调节。因此，目前控制精神病的发病主要依靠药物治疗和家庭社会的支持，无法对异常神经回路中多巴胺系统进行特异性的调控而无法实现真正治疗的目的，只是“治标”而已。
[0006]近年来γ -氨基丁酸(GABA)能网络在精神分裂症、抑郁症、自闭症及焦虑症等疾病中的作用正逐步被人们所认知。最新国际上的研宄证据表明，GABA神经元的异常在精神分裂症中扮演了非常重要的作用。伏隔核位于基底核与边缘系统交界处，隔区的外下方，尾壳核的内下方，前方与嗅前核相连，后续终纹床核，腹侧为腹侧苍白球和嗅结节，是基底前脑的一个较大的核团。该核团的基本细胞类型是中型多棘神经元。这类神经元产生的神经递质是γ_氨基丁酸(GABA)。但伏隔核是否可作为调控精神分裂症异常行为的靶点还未进行研宄，现有技术也尚未提供一种特异性干预伏隔核进而改善精神分裂症异常行为的方法。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于提供一种特异性调控靶标进而有效改善精神分裂症异常行为的技术。
[0008]本发明利用光遗传调控技术，特异性地调控精神分裂症动物伏隔核携带光敏通道蛋白的细胞，同时监测行为学的改变，发现伏隔核脑区特异性地兴奋后，能显著改善其先天恐惧弱化和/或焦虑的异常行为，从而认为伏隔核很可能是干预精神分裂症异样行为的新靶点。
[0009]从而，一方面，本发明提供一种特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物，该组合物包括:
[0010]用于感染伏隔核中的GABA能神经元的携带光感基因的病毒载体；该载体中包括启动子、光感基因、绿色荧光标记基因，其中，所述启动子为Syn启动子；
[0011]能产生蓝光的光照装置，用于对感染后的伏隔核进行光照调控以使其兴奋。
[0012]本发明中将携带光敏基因的慢病毒载体注入到伏隔核区，其将会感染伏隔核区中的GABA能神经元，在GABA能神经元内表达相应的光敏受体，通过光照系统对表达了光敏受体的GABA能神经元进行光刺激，使其兴奋，GABA能神经元受光兴奋后，发挥改善精神分裂症异样行为的功能。本发明通过高架迷宫实验证明通过本发明的组合物刺激伏隔核兴奋后，能够明显的改善精神分裂症异样行为，例如先天性弱化恐惧和/或焦虑，可有效改善精神分裂症动物模型对危险因素的错误判断，提高其回避相关不利环境的能力。因此，本发明提供了针对精神分裂症患者缺乏安全意识的特征性异常行为，提高其回避危险的认知能力新的治疗靶点；同时为研制开发新型药物提供了新的策略。
[0013]根据本发明的具体实施方案，本发明中所述的特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物也可以称为一种“套组”或“套件”，其中包括了本发明中特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元所采用的各试剂、材料及仪器设备等组件，作为一种产品例如试剂盒的形式，各组件可按照预定的位置在大包装中分别放置或是独立包装后成套销售及使用。
[0014]根据本发明的具体实施方案，本发明中所述的特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物还包括:使所述携带光感基因的病毒载体感染伏隔核中的GABA能神经元的试剂材料。具体例如可包括:立体定位仪及相关进样系统，能够准确的将携带光敏基因的病毒载体注入到伏隔核区，从而使其感染伏隔核区中的GABA能神经元细胞。
[0015]在本发明的一具体实施方案中，构建了用于感染伏隔核中GABA能神经元细胞或其前体细胞的携带光感基因的病毒载体；该载体中的启动子为Syn启动子；光感基因为ChR2 ;绿色荧光标记基因为eYFP ;所述病毒为慢病毒；具体的构建过程可以参照所属领域中的现有技术进行。
[0016]根据本发明的【具体实施方式】，其中所述的携带光敏基因的病毒载体为含带有Syn质粒的慢病毒载体。伏隔核中GABA能神经元细胞感染含带有Syn质粒的慢病毒载体后，启动子Syn启动携带光敏基因开始转录，在伏隔核区中GABA能神经元细胞内表达相应的光敏受体，在受到光刺激后从而使伏隔核脑区兴奋，起到改善精神分裂症异样行为的作用。根据本发明的【具体实施方式】，本发明中所述的改善精神分裂症异样行为的组合物，其中，所述的携带光敏基因的慢病毒载体为含带有Syn-ChR2-eYFP质粒的慢病毒载体，其结构如图1A所示。在本发明的一具体实施例中，所述的Syn-ChR2-eYFP可采用如下方法构建，将含有光敏基因、绿色焚光标记基因及用于特定性标记神经元的启动子Synapsin (Syn)的质粒和与慢病毒包装相关的混合质粒PCMVAR8.74、pMD2.G.—起，利用脂质体一起转染至293FT细胞，培养后破膜得到含带有Syn-ChR2-eYFP质粒的慢病毒载体。
[0017]根据本发明的【具体实施方式】，本发明所述的特异性兴奋伏隔核中GABA能神经元细胞的组合物中，其中，所述蓝光为波长460?480nm的蓝光，优选为波长470nm的蓝光。
[0018]另一方面，本发明提供特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物在制备用于改善精神分裂症异样行为系统中的应用。例如特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元的组合物为本发明所述的组合物，所述的应用为本发明的组合物在制备用于改善精神分裂症引起的先天恐惧弱化和/或焦虑系统中的应用。
[0019]根据本发明的【具体实施方式】，在本发明所述的应用中，其中，所述的改善精神分裂症异样行为系统是利用所述组合物中携带光感基因的病毒载体感染大脑伏隔核区中的GABA能神经元，并通过光照装置对感染后的伏隔核进行蓝光光照刺激，以改善精神分裂症异样行为。
[0020]根据本发明的【具体实施方式】，在本发明所述的应用中，其中，所述系统还包括用于将蓝光传导至感染后的伏隔核的光纤。在本发明的一具体实施例中，采用200 μπι的光纤将光照装置产生的光引入大脑伏隔核，用于对感染后的伏隔核进行光调控。
[0021]根据本发明的【具体实施方式】，在本发明所述的应用中，其中，所述蓝光光照条件为:蓝光波长470?480nm，光纤的出口功率12?20mW左右，光照频率40?80Hz的光；1:I的占空比，持续5min以上。
[0022]另一方面，本发明还提供一种改善精神分裂症异样行为系统，该系统包括本发明所述的组合物。例如，所述的精神分裂症异样行为是先天恐惧弱化和/或焦虑。
[0023]本发明的有益技术效果:本发明的技术可以精确地特异性兴奋伏隔核中的GABA能神经元，可以有效改善精神分裂症