遺伝子PRODHとCOMTとの間の正常な相互作用の中断は、今の科学者を含む研究者のグループによると、脳内化学物質のグルタミン酸とドーパミンのバランスを動揺させることによって統合失調症の主要な症状に直接寄与セントジュード小児研究病院 。
調査官はPRODHとCOMT遺伝子活性の両方の損失は、統合失調症の症状に寄与する方法を学習し理解する方法を提供する統合失調症のモデルを開発した。
スタニスラフZakharenko、MD、PhDはによれば、この不均衡は、統合失調症の症状に直接貢献し、PRODH遺伝子の喪失は、グルタミン酸とドーパミンの両方のレベルで不均衡が発生するため、彼らはこのモデルで病気に得た洞察は重要である、セントジュードで発生神経生物学科の助手のメンバー。
これらの遺伝子はヒト染色体22のQ11の領域に配置されているため、チームはPRODHとCOMTの役割を調べた。 22q11微小欠損 - - 統合失調症を開発するための主要な危険因子の一つである他の科学者によって前の仕事は、この領域の変異がことを示した。
研究の結果は直接人間に見られる統合失調症の症状に分子レベルで見られた変化をリンクされている、ネイチャーニューロサイエンスの11月15日号に表示されるこの仕事の報告書の共著者であるZakharenkoは言った。作業はZakharenkoと彼の同僚はコロンビア大学（ニューヨーク）で、ロックフェラー大学（ニューヨーク）とユトレヒト大学（オランダ）が完成させた。 Zakharenkoは、セントジュードで統合失調症の分子原因の彼の仕事を続けている。
現在の研究で発見の鍵はPRODH欠乏症のモデルは、脳の前頭皮質でCOMT活性が増加したことだった。 "これはPRODH欠乏による増加ドーパミン活性に対する応答を反映するかもしれない、"Zakharenkoは言った。 "そして、それはPRODHが失われると、22q11突然変異によるCOMTの追加損失は、ドーパミンレベルを上昇させることによって統合失調症の症状を悪化させる恐れがあることを示しています。"前頭前野は、複雑な認知機能（例えば、思考や推論）に関わる脳の一部です。
この、その、22q11欠失を有する青年の彼らの研究は、COMTの活性が低いが、脳の前頭前野と呼ばれる部分の体積の損失の危険因子であることを示したことネイチャーニューロサイエンス、研究報告書の別のグループの同じ号に同じ突然変異はまた、精神病の症状を発症するリスクが思春期を置きます。
統合失調症の彼らのモデルを使用して、Zakharenkoと同僚は、最初のPRODH機能喪失が直接脳内の他の神経に信号を送るグルタミン酸使用する神経の活動亢進を引き起こすことを発見した。次に、彼らはPRODHの遺伝子活性のその混乱がダウンしてドーパミンを分解する酵素をコードするCOMT遺伝子の発現上昇を引き起こすが見つかりました。アップレギュレーションは、のための蛋白質、それのコードは、細胞によって製造することができるように遺伝子がデコードされる速度の増加である。
先行研究はすでにPRODHがダウンプロリン分解する酵素、脳の中で最も神経をグルタミン酸の作用を模倣するアミノ酸を作ることを示していた。 PRODHのアクティビティが低いとき、プロリンレベルがいくつか統合失調症の症状に貢献するかもしれない刺激する神経細胞の全体的な過敏症につながる興奮性活動の過剰を作成し、高いです。 "それはPRODHの遺伝子の一部だけがなかったため、統合失調症の我々のモデルは、特に便利だったので、プロリンのレベルは、統合失調症患者で見られること約に上昇、"Zakharenkoは言った。
ドーパミンとグルタミン酸のシステムが統合失調症の発展に別々に貢献することを疑われたが、研究者はZakharenkoによると、それらの間に明確な接続を発見していなかった。しかし、本研究では明らかにこの接続を示します。特に、PRODHのアクティビティが低いとき、プロリン濃度が高い、とドーパミン活動の過剰がある、と彼は言った。 COMTのその後の増加は、PRODHの欠乏によって引き起こされるこのドーパミンの放出促進を補います。 "この発見は、COMT活性の消失は、統合失調症の症状にリンクされている理由を示し、"Zakharenkoは言った。
研究はまた、また、22q11微小欠失を持っている統合失調症の患者が特に不利な立場にある理由を示した。 "COMTの上方制御は、ドーパミンが正常に戻って信号のレベルをもたらす反応と思われる、"Zakharenkoは言った。 "だから、22q11微小欠失を持つ患者は、COMTをアップレギュレートすることによって彼らのPRODH欠乏を補うことができません。"