从眼动到基因表达：我国学者揭示首次发作精神分裂症和临床高风险个体的神经生物学机制

精神分裂症是一种复杂的神经发育障碍，其临床高风险（CHR）阶段被认为是精神病前驱期，表现为轻微、短暂或间歇性精神病症状及功能下降。研究表明，CHR个体在眼动和脑功能方面存在异常，这些异常可能成为疾病进展的早期生物标志物。本研究旨在通过眼动追踪任务和静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）技术，探讨首次发作精神分裂症（FSZ）和CHR个体的眼动功能障碍及脑区同质性（ReHo）变化，并结合艾伦人脑图谱（AHBA）分析其基因表达特征，以揭示潜在的神经生物学机制。

研究团队招募了27名未用药的FSZ患者、25名CHR个体和28名健康对照（HC），通过眼动追踪任务（包括自由观看、平滑追踪眼动和注视稳定性任务）评估眼动功能，同时利用rs-fMRI技术计算ReHo值以分析脑区功能活动。此外，研究采用机器学习算法（如支持向量机）对眼动和ReHo特征进行分类，并结合AHBA数据库进行转录组-神经影像空间关联分析，以识别与ReHo异常相关的基因及其功能特征。数据分析中，通过方差分析和事后检验比较组间差异，并利用Spearman相关性分析探讨眼动参数、ReHo值与临床症状及认知功能的关系。

图1：FSZ、CHR和HC组间ReHo差异

研究结果显示，FSZ患者在自由观看、平滑追踪和注视稳定性任务中表现出广泛的眼动异常，包括扫视幅度、速度和扫描路径的显著降低，而CHR个体在自由观看和注视稳定性任务中表现出部分异常，但程度较轻。脑功能分析发现，FSZ患者的右侧中扣带回（MCC）和颞极（STP）ReHo值显著升高，而CHR个体的左侧颞中回（MTG）和颞上回（STG）ReHo值升高。这些异常脑区与眼动参数存在相关性，例如左侧STG的ReHo值与平滑追踪任务中的扫视次数呈正相关。机器学习分类表明，结合眼动和ReHo特征可高精度区分FSZ、CHR和HC，分类准确率最高达94%。基因分析发现，FSZ和CHR的ReHo异常与1639个和1127个基因相关，这些基因富集于突触结构和功能（如钙信号通路和催产素信号通路）中，并在大脑皮层特异性表达。蛋白互作网络分析进一步揭示了CTNNB1、CAMK2A等关键基因在精神分裂症中的潜在作用。

本研究发现，FSZ和CHR个体在眼动和脑功能活动上存在显著差异，这些差异可能作为疾病早期诊断的生物标志物。此外，ReHo异常与特定基因表达谱的关联为精神分裂症的神经生物学机制提供了新见解。尽管研究存在样本量较小和横断面设计的局限性，但其结果为未来探索精神分裂症的早期干预和靶向治疗奠定了基础。

原始出处：

Chen, Z., Ou, Y., Ding, Y., et al. (2025). Abnormal eye movement, brain regional homogeneity in schizophrenia and clinical high-risk individuals and their associated gene expression profiles. *Schizophrenia*, 11:64. https://doi.org/10.1038/s41537-025-00609-x