患者血清和CSF中抗NCAM1自身抗体的检测
确定精神分裂症患者中是否存在针对NCAM1的自身抗体，并比较其与健康对照的差异。
使用ELISA和基于HeLa细胞的免疫细胞化学（细胞结合实验）检测223例精神分裂症患者和201例健康对照血清中的抗NCAM1抗体，并在部分阳性患者CSF中检测。同时检测血清可溶性NCAM水平，并分析阳性患者的临床特征。
关于丁香通
公司信息
个人用户
企业机构
无忧采购 轻松科研
- 移动端
精神分裂症患者的抗NCAM1自身抗体导致小鼠精神分裂症相关行为及突触改变
Autoantibodies against NCAM1 from patients with schizophrenia cause schizophrenia-related behavior and changes in synapses in mice.
实验完整度
高研究包含患者样本（血清/CSF）筛选、细胞水平结合/信号检测、小鼠体内功能/行为验证及抗体吸附去除回补实验，证据层级相互独立。
主要模型
C57BL/6J小鼠 HeLa细胞 小鼠原代皮层神经元 来自日本队列的精神分裂症患者及健康对照血清/CSF样本
重点核对
患者血清中抗NCAM1自身抗体的阳性判定（ELISA和细胞结合实验） 纯化IgG经脑脊液注入8周龄C57BL/6J小鼠的注射剂量和时间（1 μg/2 μL，1 μL/min） NCAM1-Fyn相互作用及FAK、MEK1、ERK1磷酸化水平的检测 通过AAV1-SYN1-EGFP和AAV2-VAMP2-mCherry标记的树突棘和突触数量分析 行为学测试（Y迷宫、前脉冲抑制、旷场、高架十字迷宫、三箱社交）的条件
摘要
Shiwaku等人发现，来自精神分裂症患者的抗NCAM1自身抗体可导致小鼠精神分裂症相关行为及树突棘和突触的改变。这些自身抗体可能引起精神分裂症症状，因此可被视为抗NCAM1自身抗体阳性患者的治疗靶点。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 精神分裂症患者是否存在致病性自身抗体，这些抗体是否通过影响NCAM1相关机制导致精神分裂症相关症状和突触改变。
- 核心机制
- 抗NCAM1自身抗体通过结合NCAM1的Ig1结构域，干扰NCAM1-NCAM1和NCAM1-GDNF相互作用，进而抑制NCAM1-Fyn相互作用及下游FAK、MEK1、ERK1的磷酸化，导致树突棘和突触减少，引发精神分裂症相关行为。
- 主要证据
- 患者血清/CSF中的抗NCAM1自身抗体阳性（ELISA和细胞结合实验），IgG注入小鼠CSF后观察到NCAM1-Fyn相互作用减弱、FAK/MEK1/ERK1磷酸化降低、皮层树突棘和突触数量减少，以及Y迷宫认知损伤和前脉冲抑制缺陷，吸附去除抗体后这些表型恢复。
- 研究意义
- 抗NCAM1自身抗体可能作为生物标志物区分精神分裂症的一个亚组，并可能成为血浆置换或免疫球蛋白治疗等免疫干预的靶点，但需进一步临床研究验证其在患者中的病理意义。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
抗NCAM1自身抗体表位定位
确定精神分裂症患者血清中抗NCAM1自身抗体所识别的NCAM1结构域。
构建NCAM1截短突变体（ΔIg1、ΔIg2、ΔIg2-5、ΔIg1-5），通过细胞结合实验和Western blot检测患者血清对突变体的反应性。
抗NCAM1自身抗体对NCAM1相互作用的影响
验证患者来源的IgG是否干扰NCAM1的嗜同性结合及其与GDNF的相互作用。
通过pull-down实验，将患者或健康对照纯化IgG与NCAM1-NCAM1及NCAM1-GDNF蛋白混合，检测相互作用是否被抑制。
小鼠体内注射患者IgG并评估分子信号
检测抗NCAM1自身抗体在体内是否影响NCAM1-Fyn相互作用及下游信号通路。
将患者或健康对照IgG注射入8周龄C57BL/6J小鼠脑脊液，1周后进行免疫沉淀和Western blot检测额叶皮层中NCAM1-Fyn相互作用及FAK、MEK1、ERK1磷酸化水平。
小鼠树突棘和突触数量的分析
验证抗NCAM1自身抗体是否导致额叶皮层树突棘和突触减少。
在6周龄小鼠额叶皮层注射AAV1-SYN1-EGFP和AAV2-VAMP2-mCherry标记神经元，8周龄注射IgG，9周龄用双光子显微镜观察皮层I层树突棘和轴突末梢与树突棘的接触。
小鼠行为学评估
检测抗NCAM1自身抗体是否诱导精神分裂症相关行为。
对注射IgG的小鼠进行Y迷宫、前脉冲抑制、旷场、高架十字迷宫、三箱社交等行为测试，比较患者IgG、健康对照IgG和吸附去除抗NCAM1抗体的IgG组的差异。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养与转染 | DMEM培养基 | Sigma-Aldrich | D5796 |
| 脂质体转染试剂2000 | Invitrogen | 11668-019 | |
| 原代神经元培养 | 神经基础培养基 | Thermo Fisher Scientific | 21103049 |
| B27添加剂 | GIBCO | 17504044 | |
| western blot | 抗NCAM1抗体 | Thermo Fisher Scientific | MA5-11563 |
| 抗NCAM1抗体 | Abcam | ab237708 | |
| 抗磷酸化ERK1抗体 | Cell Signaling Technology | 4370 | |
| 抗ERK1抗体 | Cell Signaling Technology | 9102 | |
| 抗GST抗体 | Santa Cruz Biotechnology | sc-458 | |
| 抗His抗体 | Thermo Fisher Scientific | R930-25 | |
| 抗RGS-His抗体 | QIAGEN | 34650 | |
| 抗MEK1抗体 | Abcam | ab32088 | |
| 抗磷酸化MEK1抗体 | Millipore | 07-853 | |
| 抗Fyn抗体 | Santa Cruz Biotechnology | sc-434 | |
| 抗FAK抗体 | Cell Signaling Technology | 3285 | |
| 抗磷酸化FAK (Tyr397)抗体 | Cell Signaling Technology | 3283 | |
| 抗GAPDH抗体 | Merck Millipore | MAB374 | |
| ECL Prime Western印迹检测试剂 | Cytiva | RPN2232 | |
| 免疫沉淀 | 蛋白G琼脂糖 | Cytiva | 17061801 |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Calbiochem | 539134 | |
| 免疫染色 | DAPI染色液 | DOJINDO | 342-07431 |
| Cy3标记驴抗人IgG | Jackson ImmunoResearch Laboratories | 709-165-149 | |
| Alexa Fluor 488标记驴抗兔IgG抗体 | Thermo Fisher Scientific | A-21206 | |
| Zenon Alexa Fluor 568兔IgG标记试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | Z25306 | |
| 双光子显微镜 | FV1000MPE2双光子显微镜系统 | Olympus | -- |
| MaiTaiHP DeepSee脉冲激光器 | Spectra Physics | -- | |
| 实时荧光定量PCR | RNeasy小型提取试剂盒 | QIAGEN | 74104 |
| SuperScript VILO cDNA合成试剂盒 | Invitrogen | 11754050 | |
| THUNDERBIRD SYBR qPCR预混液 | TOYOBO | QPS-201 | |
| pull-down实验 | Ni-NTA琼脂糖 | QIAGEN | 30210 |
| 谷胱甘肽琼脂糖4B | Cytiva | 17513201 | |
| IgG纯化 | 蛋白G HP离心柱 | Cytiva | 28903134 |
| ELISA | 人N-CAM1 ELISA试剂盒 | RayBiotech | ELH-NCAM1-1 |
| NCAM1重组蛋白 | Sino Biological | 10673-H08H | |
| pull-down实验 | 重组人NCAM1 | enQuire Bio | QP8663-ec |
| 人GDNF重组蛋白 | Origene | TP760516 | |
| 动物实验 | C57BL/6J小鼠 | CLEA Japan | RRID:IMSR_JCL:JCL:mIN-0003 |
| 病毒注射 | AAV1-SYN1-EGFP病毒 | Dr. Shin-ichi Muramatsu | -- |
| AAV2-VAMP2-mCherry病毒 | Vector BioLabs | Build-to-Order | |
| 细胞培养 | HeLa细胞系 | ATCC | 300194/p772_HeLa, |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 患者血清/CSF样本采集与检测 | 患者纳入标准（DSM-5）、样本量（223例患者与201例对照）、ELISA和细胞结合实验阳性判定阈值（ELISA：平均+2SD；CBA：滴度≥1:30）、CSF采集时间 阅读提示：Methods: Subjects、Anti-NCAM1 autoantibody ELISA、Cell-based assay |
| 小鼠给药与模型建立 | 小鼠品系（C57BL/6J）、周龄（8周龄注射，9周龄检测）、IgG注射剂量（1 μg/2 μL）、注射位置（额叶皮层蛛网膜下腔）、AAV注射条件和时间 阅读提示：Methods: Mice、Intrathecal injection of IgGs、Two-photon microscopic analysis |
| 分子信号检测 | 免疫沉淀中使用的抗体（anti-Fyn）、Western blot中磷酸化抗体的稀释比例、蛋白提取方法 阅读提示：Methods: Immunoprecipitation、Western blot analysis |
| 双光子显微镜分析 | 成像区域（皮层I层）、激光波长（920 nm）、图像尺寸、每组动物数（n=5）、每只动物分析的树突和棘数量（50根树突，500个棘） 阅读提示：Methods: Two-photon microscopic analysis |
| 行为学测试 | Y迷宫测试时间（8分钟）、PPI参数（prepulse强度69-85 dB）、旷场、高架十字、三箱社交的测试条件、每组动物数 阅读提示：Methods: Behavioral tests、PPI test、Y maze |