精神分裂症是一种严重的精神疾病,病因不明。目前普遍认为该病发生是易感基因与高危环境暴露交互作用所致。易感基因一直是精神分裂症病因学研究经久不衰的热点。精神分裂症断裂1基因（Disrupted in schizophrenia 1 gene,DISC1 gene）是近些年来发现的最重要的精神分裂症易感基因之一,而且已成功地构建出DISC1基因变异的动物模型。环境因素与精神分裂症发生密切相关。我们课题组前期研究发现多重环境打击（Hits）在精神分裂症动物模型构建中的效果要优于单一环境打击,因此多重环境打击将作为本研究动物模型构建的重要环境因素。环境因素不仅包括外界压力等外在环境,还包括机体内在环境。免疫内环境稳定（immune homeostasis）是内环境稳态重要部分,而诸多研究发现免疫失调与精神分裂症发生相关。巨噬细胞迁移抑制因子（macrophage migration inhibitory factor,MIF）是重要的免疫因子,可调节多种细胞因子分泌和释放。我们前期临床研究发现首发精神分裂症患者血液MIF水平显著高于健康对照,而MIF基因高表达与患者阴性症状成正相关,提示MIF在精神分裂症发生中可能起着某种作用,但具体机制尚不清楚。因此,本研究着重探索以MIF为主的免疫内环境在精神分裂症发生中的作用及其与DISC1和Hits交互作用在精神分裂症发生中的作用。基因与环境对精神分裂症发生的贡献有以下假说:（1）基因决定:精神分裂症完全由基因决定。（2）基因或环境:有的精神分裂症发生由基因决定,有的由环境决定。（3）基因-环境交互作用:基因和环境都是精神分裂症发生的必要条件。对于基因与环境交互作用的模式,大致有以下两种假说:（1）基因与环境单独累计起作用,参与精神分裂症发生;（2）特异基因控制个体对环境因素易感性。精神分裂症是多基因遗传病,而且多种环境暴露因素可能参与疾病发生。因此要研究基因与环境在精神分裂症发生中的重要性,需要考虑多种因素的组合模式,包括基因-环境、基因-基因等。动物模型是精神分裂症病因学研究的重要载体。因此本研究除了研究MIF在精神分裂症中的作用,还要通过基因和环境的不同交互作用模式构建精神分裂症动物模型,旨在筛选更加符合精神分裂症发病结构和具有稳定表面效度的模型,为精神分裂症病因学研究和药物筛选提供优良的工具。本课题主要分为以下几个部分:第一部分:MIF在精神分裂症发生中的作用研究为了探讨MIF在精神分裂症发生中的作用,我们通过MK-801建立精神分裂症样小鼠模型并观察小鼠行为表型和脑MIF表达,然后通过脑定位注射MIF诱导脑MIF高水平的小鼠模型并进行行为学检测,最后通过电生理实验观察MIF对脑神经元功能的影响。此外,分别通过MIF基因敲除和MIF抑制剂注射诱导MIF缺失和缺乏的小鼠模型,然后观察小鼠模型的行为学表型。我们发现MK-801诱导的小鼠出现高活动和社交退缩,与此同时脑MIF蛋白表达增加,而脑定位注射MIF蛋白的小鼠出现社交活动低下和PPI受损等精神分裂症样行为。此外,我们发现MIF基因敲除(MIF^-/-)小鼠在成年期出现显著的精神分裂症样行为,如社交退缩、认知受损、PPI降低和焦虑样行为;幼年注射MIF抑制剂ISO-1的小鼠出现PPI受损,而青春期注射ISO-1的小鼠出现活动量低下和焦虑样行为。综上所述,除了前期临床研究发现MIF基因表达高与精神分裂症阴性症状相关,在本研究中我们发现MK-801诱导的小鼠模型和MIF脑部注射均可诱导出精神分裂症样的阴性症状,提示MIF高表达与精神分裂症阴性症状相关。此外,MIF基因敲除小鼠表现出显著的精神分裂症样行为,提示MIF基因表达缺失可能是一种新的精神分裂症相关的基因变异。第二部分:MIF基因敲除-多重环境打击交互作用的精神分裂症小鼠模型为了构建一个更加稳定和有效的精神分裂症小鼠模型,同时验证基因和环境交互作用模式在精神分裂症中发生的作用,我们通过结合MIF基因敲除和多重环境打击构建小鼠模型,然后通过旷场试验、社交、新事物辨识、高架十字迷宫、强迫游泳和前脉冲抑制等测试评估小鼠模型的行为学表型。我们发现MIF基因敲除结合多重环境打击后的精神分裂症样行为得到逆转。我们的结果提示:MIF基因敲除结合多重环境打击虽然没有诱导出显著的精神分裂症样行为表型,但这个结果却给我们一个非常重要的启示,MIF作为免疫内环境的重要组成部分,其调节受外在环境的影响,也因此说明环境打击与基因表达确实存在着交互作用。第三部分:DISC1基因变异-多重环境打击交互作用的精神分裂症小鼠模型为了构建一个更加稳定和有效的精神分裂症小鼠模型,同时验证基因和环境交互作用模式在精神分裂症中发生的作用,我们通过结合DISC1基因变异和多重环境打击构建小鼠模型,然后通过旷场试验、社交、高架十字迷宫、新事物辨识、强迫游泳和前脉冲抑制等测试评估小鼠模型的行为学表型,并观察奥氮平对小鼠模型精神分裂症样行为的治疗作用。我们发现DISC1+Hits组小鼠出现活动量低下、社交行为退缩、认知受损、前脉冲抑制降低和焦虑抑郁等精神分裂症样的行为,而抗精神病药物奥氮平可以逆转震惊反射过度。DISC1结合Hits可诱导出表型全面和稳定的以阴性症状为主的精神分裂症小鼠模型。第四部分:MIF基因敲除-DISC1基因变异交互作用的精神分裂症小鼠模型为了构建一个更加稳定和有效的精神分裂症小鼠模型,同时验证基因和基因交互作用模式在精神分裂症中发生的作用,我们通过结合DISC1基因变异和MIF基因敲除,构建基因-基因交互作用模式的小鼠模型,并通过行为学检测和药物治疗评价小鼠模型的效度。我们发现相对于单纯的MIF基因敲除或DISC1基因变异,同时具备MIF基因敲除和DISC1基因变异的小鼠表现出更加明显的精神分裂症的行为表现。提示基因与基因交互作用可加强精神分裂症小鼠模型的效度,可能是一种有研究前景的精神分裂症动物模型构建方式。第五部分:多基因变异-多重环境打击交互作用的精神分裂症小鼠模型为了构建一个更加稳定和有效的精神分裂症小鼠模型,同时验证基因和基因交互作用模式在精神分裂症中发生的作用,我们以兼具DISC1基因变异和MIF基因敲除的小鼠为载体,结合多重环境打击,构建基因-基因-多重环境打击交互作用模式的小鼠模型,并通过行为学检测和药物治疗评价小鼠模型的效度。我们发现,相对多重环境打击组,同时具备MIF基因敲除和DISC1基因变异的小鼠表现出明显精神分裂症行为表现,而MIF基因敲除-DISC1基因变异-多重环境组小鼠并未出现更显著的精神分裂症样行为表现,提示在多基因易感的条件下,小鼠模型的行为表型主要由基因决定,环境打击的作用就相对减弱。