研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者前額葉皮層GABA能中間神經(jīng)元中N基因表達水平顯著升高。為研究N基因對精神分裂癥的作用，研究者進行系列實驗。
（1）GABA能中間神經(jīng)元釋放的GABA（γ-氨基丁酸，一種神經(jīng)遞質(zhì)）可與突觸后膜上的

特異性受體

特異性受體

結合，激活氯離子通道導致氯離子內(nèi)流，從而向突觸后神經(jīng)元傳遞

抑制

抑制

信號。
（2）研究者利用基因工程構建了GABA能中間神經(jīng)元中N基因過表達的模型鼠，且外源導入的N基因的表達可被四環(huán)素調(diào)控（如圖1），檢測模型鼠行為，結果如圖2。

據(jù)圖1可知，四環(huán)素調(diào)控N基因過表達的機理是

四環(huán)素與轉錄激活因子結合改變其空間結構，使后者無法結合四環(huán)素反應元件，從而抑制N基因過表達

四環(huán)素與轉錄激活因子結合改變其空間結構，使后者無法結合四環(huán)素反應元件，從而抑制N基因過表達

。
圖2結果表明，過表達N基因的小鼠出現(xiàn)精神分裂行為，體現(xiàn)在

與對照相比，模型鼠的基礎運動量上升，對聲音的驚嚇反射程度下降

與對照相比，模型鼠的基礎運動量上升，對聲音的驚嚇反射程度下降

。
（3）為驗證N基因的作用，進行如下實驗：實驗組給模型鼠連續(xù)兩周飼喂含有四環(huán)素的蔗糖水，對照組給正常鼠飼喂等量蔗糖水，檢測兩組小鼠N基因表達情況。請修正實驗方案并預期實驗結果。

修正實驗方案：對照組應為給模型鼠飼喂等量蔗糖水；實驗還應檢測小鼠行為。預期實驗結果：與對照組相比，實驗組小鼠的行為恢復正常

修正實驗方案：對照組應為給模型鼠飼喂等量蔗糖水；實驗還應檢測小鼠行為。預期實驗結果：與對照組相比，實驗組小鼠的行為恢復正常

。
（4）研究發(fā)現(xiàn)，模型鼠GABA能中間神經(jīng)元動作電位產(chǎn)生的頻率降低。為探究其原因，研究者檢測模型鼠GABA能中間神經(jīng)元中鈉離子通道的mRNA量、鈉離子通道蛋白總量以及細胞膜上的鈉離子通道蛋白量，發(fā)現(xiàn)與對照組無差異，說明過表達N基因

不影響鈉離子通道的表達及在細胞中的定位

不影響鈉離子通道的表達及在細胞中的定位

。N基因表達產(chǎn)物是膜定位蛋白，其胞內(nèi)肽段I可與鈉離子通道結合，將肽段I加入到離體培養(yǎng)的GABA能中間神經(jīng)元中，檢測鈉離子通過量發(fā)現(xiàn)

與對照組相比，實驗組鈉離子的通過量下降

與對照組相比，實驗組鈉離子的通過量下降

，說明過表達N基因抑制鈉離子通道活性。
（5）綜合上述研究，闡明精神分裂癥患者的發(fā)病機制：前額葉皮層GABA能中間神經(jīng)元中N基因高表達，

抑制鈉離子通道活性，減少動作電位產(chǎn)生頻率

抑制鈉離子通道活性，減少動作電位產(chǎn)生頻率

，使其下游神經(jīng)元的動作電位產(chǎn)生頻率

增加

增加

，最終導致行為改變。