材料和方法
人类受试者
在阿勒格尼县验尸官办公室（宾夕法尼亚州匹兹堡）进行尸检时，46名受试者的脑部标本经其近亲同意后获得。所有程序均由匹兹堡大学涉及死者的研究监督委员会和生物医学研究机构审查委员会批准。
为了控制实验差异并减少各组之间的生物学差异，每个患有精神分裂症的受试者(n个=23）与一名正常对照受试者进行性别匹配，并尽可能接近年龄和PMI（有关人口统计学详细信息，请参见). 受试者组在平均年龄、死后间隔（PMI）、RNA完整性数（RIN）、脑pH值或−80°C下的组织储存时间方面没有差异(). 先前通过原位杂交对GABA神经元突触前标记物的mRNA表达水平进行研究时，也使用了这些受试者的样本(Eggan等人，2008年;Morris等人，2008年)，以及这些主题对的子集(n个=14）也包括在先前的定量聚合酶链反应（PCR）研究中，其中GABAA类精神分裂症患者α1亚单位mRNA显著降低(Hashimoto等人，2008a).
表1
| 参数 | 比较 | 精神分裂症 | 吨-测试 |
| 性别 | 17男，6女 | 17男，6女 | |
| 种族 | 18白色，5黑色 | 15白色，8黑色 | |
| 年龄（岁） | 48.0 (15.5) | 47.9 (14.1) | 吨22= 0.16;P（P）= 0.88 |
| PMI（小时） | 18.0 (5.5) | 17.8 (9.3) | 吨22= 0.22;P（P）= 0.83 |
| 大脑pH值 | 6.9 (0.2) | 6.8 (0.3) | 吨22= 0.62;P（P）= 0.54 |
| RIN公司 | 8.7 (0.4) | 8.4 (0.7) | 吨22= 1.84;P（P）= 0.08 |
| 储存时间（−80°C下的月数） | 113.6 (23.5) | 117.8 (23.5) | 吨22= −0.96;P（P）= 0.35 |
GABA的量化A类受体亚单位mRNA
用摄像机在精确控制的条件下拍摄透照自射线照相胶片图像，并使用微机成像设备（MCID）系统（Imaging Research Inc.）进行数字化和量化。通过对切片进行随机编码，在不了解受试者诊断的情况下进行量化。Nissl染色切片的图像也被捕获并叠加到放射自显影图像上，以绘制皮质全厚度的轮廓，仅限于皮质垂直于软脑膜表面切割的区域。在轮廓内测量光密度（OD），并参考放射性以组织的nCi/g表示14C标准（ARC公司）在同一自动射线照相胶片上曝光。每个受试者灰质取样总面积的平均值（标准偏差[SD]）为140（64）mm2对于正常对照受试者和128（51）mm2精神分裂症患者。
对总灰质分析检测到各组间存在显著差异的亚单位以及先前报告显示精神分裂症患者大脑皮层第2层和第6层的mRNA表达水平进行了测定(Volk等人，2002年). 如前所述，通过从软脑膜表面延伸至白质的一系列皮质横移（宽度为1–2 mm）计算层表达(Morris等人，2008年)（请参见补充方法了解更多详细信息）。
对GABA在细胞水平上的mRNA表达进行评估A类12对受试者中α1和β2转录物的mRNA表达下降>15%。如前所述，在经乳化处理的Nissl复染切片上进行银颗粒堆积(Hashimoto等人，2003年;Beneyto和Meador Woodruff 2006年,2008;Morris等人，2008年). 简单地说，使用MCID成像软件和带有机动平台的蔡司显微镜，在每个组织切片上垂直于皮质表面切割区域9的位置放置四条从软脑膜表面延伸至白质的1-mm宽皮质横切线。在每一次皮层遍历中，4个采样帧（120×170μm）被系统地随机放置在深层3（定义为从软脑膜表面到白质边界的35-50%距离），对应于GABA观察到的mRNA表达主要变化的层状分布A类α1和β2亚单位。帧的边缘与每个遍历的边界和下一个采样帧的边缘等距。
由于原位杂交过程中RNase-A处理会降解细胞质内的Nissl-stainable物质，因此不可能绘制神经元胞体的轮廓。因此，通过在亮场图像中的细胞核上放置圆圈来计算每帧中颗粒/细胞的数量。如前所述，直径为22μm的圆周内的晶粒团被视为中间神经元，直径为30μm的圆内的晶粒簇被视为锥体细胞(Benes等人，1986年;Rajkowska等人，1998年;Hashimoto等人，2003年;Beneyto and Meador-Woodruff 2006年,2008;Morris等人，2008年). 在相应的暗场图像中，软件确定了每个圆圈中的颗粒数量。通过计数放置在白质上的取样框中的颗粒，测量每张幻灯片中的背景颗粒密度。胶质细胞核的较小尺寸和强烈的尼塞尔染色将其与较大、染色较浅的神经元细胞核区分开来。每张幻灯片平均取样90个大细胞和60个小细胞（总数，α1:1552个小细胞，819个来自对照组，732个来自精神分裂症受试者，2232个大细胞，1120个来自控制组，1112个来自于精神分裂症患者；β2:1320个小细胞，对照组715个，精神分裂症组605个，大细胞2088个，对照组996个，精神病组1092个）。对于这两个受试者组，根据每张幻灯片的背景归一化的所有采样神经元颗粒数的频率直方图显示，这两个被试者组的大细胞和小细胞均呈单峰正态分布。
抗精神病药物暴露猴子
如前所述，18只实验性幼稚雄性猕猴(短尾猕猴)4.5-5.3岁，长期口服氟哌啶醇、奥氮平或安慰剂，每日两次(n个=每组6只猴子），持续17-27个月(Dorph-Petersen等人，2005年). 氟哌啶醇和奥氮平的低谷血浆水平在与人类临床疗效相关的范围内。
将动物分为三组进行安乐死，并从包含前三分之一主沟的块上切下右额叶的连续冠状切片（16μm）。使用与上述方法类似的方法进行原位杂交和mRNA水平量化（参见补充方法了解更多详细信息）。
所有研究均按照美国国立卫生院《实验动物护理和使用指南》进行，并获得匹兹堡大学动物护理与使用委员会的批准。
统计分析
使用两个协方差分析（ANCOVA）模型测试各组各mRNA的总表达、层流表达和细胞表达的差异。第一个ANCOVA模型使用诊断组作为主要效应，配对作为阻断效应，RIN、脑pH和储存时间作为协变量。配对效应反映了个体受试者在性别、年龄和PMI方面的配对。第二个非配对协方差分析模型用于验证第一个模型，将诊断组作为主要影响因素，性别、年龄、PMI、pH、RIN和储存时间作为协变量。对于对任何分析的转录本的OD有显著影响的协变量，进行Person系数分析，并得出第页报告值。给出了两种模型的结果。由于这两种模型产生了诊断组效应的可比结果，因此仅报告了未配对模型用于分析层内的表达差异。
使用ANCOVA模型评估潜在混杂变量对精神分裂症受试者OD值的影响，使用每个变量（性别；分裂情感障碍；自杀；死亡时抗抑郁药、苯二氮卓类药物或丙戊酸钠或抗精神病药物；死亡时药物滥用或依赖的诊断）作为主要影响因素，性别、年龄、PMI、大脑pH值、RIN和储存时间作为协变量。采用单向方差分析模型，以OD为因变量，治疗组为主要效应，比较抗精神病药物暴露猴DLPFC中mRNA表达水平。
结果
核糖核酸酶的特异性和层粘连蛋白的表达模式
以下观察结果证实了核糖探针的特异性。首先，每个核糖探针在DLPFC中显示出独特的层状表达模式(和、和补充图1)这与之前对人类前额叶皮层的研究一致(Akbarian等人，1995年;Loup等人，2000年,2006;Petri等人，2006年). 其次，在与有意义的核糖探针杂交的切片中没有发现背景以上的信号（数据未显示）。第三，乳剂切片中的银颗粒簇仅位于神经元核上(补充图2).
GABA表达的典型放射自显影图A类α1 (A类), α2 (C类), α3 (E类)和α5(克)对比受试者（左）和精神分裂症匹配受试者的DLPFC区域9中的亚单位mRNA（右）。根据来自14C标准。实线和虚线分别表示软脑膜表面和灰质-白质边界。通过尼塞尔染色确定的6个皮质层显示在每个面板的左侧。比例尺=1 mm。α1的胶片放射自显影OD测量值的比较(B类), α2 (天), α3 (F类)和α5(H（H）)正常对照受试者、精神分裂症（红圈）和分裂情感障碍（开放圈）受试者配对的DLPFC总灰质。组间差异的平均值用黑色方块表示。虚线下的标签表示患有精神分裂症或分裂情感障碍的受试者的平均表达水平低于匹配的对照受试者。
GABA表达的典型放射自显影图A类β1 (A类), β2 (C类)和β3(E类)对比受试者（左）和精神分裂症匹配受试者的DLPFC区域9中的亚单位mRNA（右）。有关详细信息，请参阅比例尺=1 mm。β1的胶片放射自显影OD测量的比较(B类), β2 (天)和β3(F类)在配对的正常对照受试者和患有精神分裂症（红色圆圈）和分裂情感障碍（开放圆圈）的受试者中，DLPFC的总灰质。有关详细信息，请参阅.
在正常对照受试者中，α1 mRNA的表达在第3层到第5层之间较高，在第2层和第5层中居中，在第6层中较低，在第1层中最低(和). GABA公司A类α2亚单位mRNA水平在第2层和第3层较高，在第3层、第4层和第5层居中，在第5层和第6层较低，在第1层最低(和). 与之前关于人类的报告一致(Loup等人，1998年,2006)但与啮齿动物相比(Pirker等人，2000年)α3 mRNA的最高表达水平出现在第2层和第5层(和补充图3A类); 然而，与其他α亚单位相比，总的表达水平非常低(). GABA公司A类α5亚单位mRNA表达在第4层最高，在第5层中等，在第2、3和6层低，在第1层最低(和). 尽管必须谨慎进行跨探针比较，但α1 mRNA水平相对高于其他α亚单位的水平，这与之前关于这些亚单位相对丰度的报告一致(莫勒2006).
GABA mRNA的层压表达A类受体α1(A类,B类), α2(C类,天), α5 (E类,F类)和β2(克,H（H）)亚单位。左面板：精神分裂症组（灰色）和对照组（黑色）从软脑膜表面到白质边界的皮质层平均mRNA OD。右侧面板：比较组和精神分裂症组之间每个皮质层mRNA表达的平均（SD）胶片OD*P（P）< 0.1, **P（P）< 0.05, ***P（P）< 0.01.
GABA公司A类β2亚单位mRNA在第3层和第4层表达较高，在第2层和第3层表达中等，在第5层和第6层表达较低(和). 这种层流分布以及β2亚单位的相对表达水平与α1亚单位的表达水平非常相似（比较)与α1β2γ2组装构成γ-氨基丁酸的～60%的观察结果一致A类成年哺乳动物大脑中的受体(莫勒2006). 相反，β1 mRNA在除第1层外的所有层中的表达水平都很高(;补充图3B类)β3 mRNA在第2层的表达最高，其次是第3-6层的中等表达，第1层的低表达(;补充图3C类).
GABA公司A类 α精神分裂症患者亚单位mRNA的表达
在灰质全厚度测量的平均（±SD）α1mRNA表达水平显著降低了18%（配对：F类1,19= 10.58,P（P）= 0.004; 未成对：F类1, 38= 16.64,P（P）<0.001）在精神分裂症受试者中（302.6±53.8 nCi/g）相对于正常对照组（368.3±46.0 nCi/g）(). 层流分析()精神分裂症组第3层mRNA表达显著降低（-17%；F类1,38= 5.07,P（P）=0.03）和第4层（-17%；F类1,38= 4.77,P（P）=0.035），第5层的趋势相同（-17%；F类1,38= 3.87,P（P）=0.056）和第6层（-22%；F类1,38= 3.84,P（P）= 0.057). 第1层和第2层的组间差异没有达到统计学意义（F类1,38均小于2.20P（P）> 0.15).
精神分裂症受试者α2 mRNA表达的总灰质OD水平没有显著差异（配对：F类1,19= 2.86,P（P）= 0.12; 未成对：F类1,38= 0.19,P（P）=0.66）来自匹配的对照组(). 然而，层流分析表明(F类1,38= 6.86,P（P）=0.013）精神分裂症患者第2层α2亚单位mRNA的表达增加14%()与之前对α2蛋白的免疫细胞化学研究一致(Volk等人，2002年). 在其余皮质层中，诊断组之间的α2 mRNA表达水平没有差异（所有F类1,38<1.82，全部P（P）> 0.19) ().
对于GABAα3mRNA，一名对照受试者的OD值与平均值相比>2.4 SD；因此，该受试者和匹配的精神分裂症受试者被剔除进行统计分析。与对照组相比，精神分裂症患者DLPFC灰质中α3 mRNA的总体表达没有差异（配对：F类1,18= 2.74,P（P）= 0.12; 未成对：F类1,36= 1.62,P（P）= 0.21) ().
α5亚单位mRNA的OD值分析显示F类1,19= 5.51,P（P）= 0.03; 未成对：F类1,38= 6.98,P（P）=0.01）与对照受试者相比，精神分裂症受试者的表达水平低16%（118.9±27.4 nCi/g）(). 层流分析()第4层α5亚单位mRNA的表达显著降低15%(F类1,38= 5.55,P（P）=0.024），第5层的趋势相同（−14%；F类1,38= 3.4,P（P）=0.073）和第6层（−15%；F类1,38= 3.67,P（P）= 0.063). 第1-3层诊断组之间α5 mRNA的表达没有差异（所有F类1,38<2.3，全部P（P）> 0.14).
GABA公司A类 β精神分裂症患者亚单位mRNA的表达
精神分裂症和正常对照受试者之间β1亚单位的总灰质表达水平没有差异（配对：F类1,19= 1.94,P（P）= 0.18; 未成对：F类1, 38= 3.68,P（P）= 0.07) (). 相比之下，与对照受试者相比，精神分裂症患者β2的总灰质表达显著降低20%（配对：F类1,19= 10.11,P（P）= 0.005; 未成对：F类1,38= 14.21,P（P）= 0.001) (). 层流分析()揭示了β2表达的差异是由于第3层的表达显著降低（−16%；F类1,38= 8.39,P（P）=0.006），第4层（-20%；F类1,38= 15.15,P（P）<0.001），第5层（-20%；F类1,38= 15.99,P（P）<0.001）和第6层（−23%；F类1,38= 11.37,P（P）= 0.002). 精神分裂症患者和对照受试者之间总灰质中β3亚单位的总体表达没有显著差异（未配对：F类1,38= 2.38,P（P）= 0.131; 配对：F类1,19= 4.35,P（P）= 0.102) ().
GABA的细胞mRNA表达水平A类子单位α1和β2
已知α1位于锥体细胞上PV阳性篮细胞的突触以及PV阳性篮子细胞之间的相互连接(Nusser等人，1996年;Fritschy等人，1998年a,1998亿;Loup等人，1998年)，我们决定分析精神分裂症患者第3层的假定锥体细胞和中间神经元是否表现出较低的α1亚单位表达。与对照组（95.3±21.5）相比，精神分裂症受试者每假定中间神经元（即直径为22-μm的采样圆）的平均（±SD）粒数显著减少了37%（59.2±13.5）(F类1,24= 6.2,P（P）= 0.038) (). 同样，每个假定锥体神经元（即直径为30μm的采样圆）的颗粒数显著(F类1,24= 10.3,P（P）=0.0061）精神分裂症患者（160.7±48.8）比对照组（298.3±87.4）低46%(). 鉴于β2亚基优先与α1亚基组装，我们还测量了每个神经元的颗粒密度(莫勒2006). 与胶片分析结果一致，每个大神经元的平均粒数（±SD）显著(F类1,24= 5.2,P（P）=0.043）精神分裂症患者（55.9±18.7）比对照组（102.8±40.4）低47%(). 最后，小神经元中β2 mRNA表达的差异虽然与观察到的α1大小相似，但显示出趋势水平(F类1,24= 3.2,P（P）=0.094）与对照组相比，精神分裂症患者减少34%（25.4±10.8）（38.6±12.9）().
GABA差异的细胞水平分析A类DLPFC深层3α1和β2亚单位mRNA表达。α1每细胞颗粒数测量值的比较(A类,B类)和β2(C类,天)小（圈）(A类,C类)和大单元格（三角形）(B类,天)在配对的正常对照受试者和精神分裂症受试者中。组间差异的平均值用黑色方块表示。虚线单位线表示表达式级别没有差异。
潜在混淆因素分析
Pearson相关分析显示RIN和α1之间存在显著相关性(第页= 0.58,P（P）< 0.001), α2 (第页= 0.48,P（P）= 0.001), α5 (第页= −0.51,P（P）< 0.001), β1 (第页= 0.51,P（P）< 0.001), β2 (第页= 0.61,P（P）<0.001）和β3亚单位mRNA表达(第页= 0.52,P（P）<0.001），但不具有α3亚单位mRNA表达。相关分析也显示PMI和α1之间呈负相关(第页= −0.44,P（P）=0.002）和β1亚单位mRNA表达(第页= −0.41,P（P）= 0.05). 最后，我们还观察到年龄和α5之间存在显著的反向关系(第页= −0.51,P（P）<0.001）和β3亚单位表达(第页= −0.44,P（P）= 0.002). 这些混杂变量中的每一个都作为协变量包含在对每个GABA进行的ANCOVA中A类受体亚单位。
精神分裂症患者α1、α2、α5和β2亚单位mRNA的平均OD值在分裂情感障碍的诊断功能上没有差异；自杀；死亡时使用抗抑郁药、苯二氮卓类或丙戊酸钠或抗精神病药物；或在死亡时诊断药物滥用或依赖（所有F1,16<5.1，全部P（P）> 0.07;补充图4). 精神分裂症患者α1、α5和β2的平均OD值在性别上没有差异(补充图4A类,C类–天); 但第二层精神分裂症男性受试者的α2 OD水平高于女性受试者(F类1,17= 4.43,P（P）= 0.05) (补充图4B类). 与这些发现一致，精神分裂症男性受试者第2层α2亚单位的表达显著高于男性正常对照受试者(F类1,30= 9.19;P（P）= 0.005) (补充图4B类). 尽管在患有精神分裂症的女性受试者和正常对照女性受试者之间没有观察到第2层α2mRNA的差异(F类1,5= 1.17;P（P）=0.2），小样本(n个=6对）的女性没有提供足够的力量来得出关于这些发现的性别特异性的结论。
进一步测试抗精神病药物对GABA表达的潜在影响A类受体亚基，我们检测了长期暴露于氟哌啶醇、奥氮平或安慰剂的雄性猕猴中α1、α2、α5和β2亚基的mRNA表达。总灰质和各层的平均OD值没有差异（全部F类2,15< 1.1; 全部的P（P）>0.4）在研究的任何亚单位的受试组中(补充图5).
讨论
我们的结果表明，精神分裂症患者DLPFC中GABA神经递质在突触后水平上以受体亚单位和层特异性的方式发生改变。这些发现似乎不能归因于一些潜在的混淆因素，例如抗精神病药物治疗。例如，精神分裂症中改变的转录物（α1、α2、α5或β2）在长期接触典型（氟哌啶醇）或非典型（奥氮平）抗精神病药物的猴子中的表达与假治疗动物相比没有差异(补充图5). 虽然这种方法不能排除疾病与药物之间的潜在相互作用，但我们也没有发现精神分裂症患者死亡时服用抗精神病药物与不服用抗精神疾病药物的患者的疾病影响存在差异。同样，死亡时服用或停用抗抑郁药物、苯二氮卓类或丙戊酸钠的受试者的诊断效果也没有差异(补充图4). 因此，精神分裂症患者与对照组受试者之间某些GABA差异的独特层流模式的结合A类受体亚单位，2）其他亚单位缺乏组间差异，以及3）潜在混淆效应的明显缺失表明精神分裂症的疾病过程改变了特定DLPFC微电路中的GABA神经传递。
精神分裂症GABA神经传递标记物突触前和突触后变化的潜在关系
GABA公司A类含有α1亚单位和含PV的篮细胞输入的受体
GABA神经元PV阳性篮细胞类向锥体神经元胞体的输入主要由含α1的GABA介导A类成人大脑皮层中的受体，而PV阴性篮形细胞终端的接触具有非常低的这种亚单位水平(Nusser等人，1996年;Fritschy等人，1998年a,1998年b;Loup等人，1998年). 有趣的是，主要在精神分裂症受试者第3层和第4层的α1 mRNA的显著低表达与之前报道的精神分裂症患者DLPFC中PV阳性中间神经元突触前标记物的表达相似：1）第3层、第4层PV mRNA的低表达，第2层和第5层没有差异(Hashimoto等人，2003年); 2） 第3层和第4层PV阳性静脉曲张密度较低（假定的篮状细胞轴突终末），但第2层没有(Lewis等人，2001年;Lewis和Gonzalez-Burgos 2008); 和3）第3层和第4层PV阳性神经元GAD67 mRNA表达降低(Hashimoto等人，2003年). 总之，这些发现表明精神分裂症患者从PV阳性篮细胞到锥体细胞和/或大脑中皮层层其他中间神经元的GABA神经递质在突触前和突触后协调减少(). 例如，含有α1的GABAA类在锥体神经元和其他PV阳性篮细胞中，受体都存在于PV阳性篮子细胞的突触后(Klausberger等人，2002年). 我们通过乳剂颗粒计数对α1和β2表达进行的单细胞水平分析表明，这两种mRNA在大细胞（假定锥体神经元）和小细胞（假定中间神经元）中均较低。然而，由于与使用Nissl染色、RNase处理的样品相关的细胞类型分类的技术限制，锥体和中间神经元中较低的α1和β2mRNA的确认有待于用细胞类型特异性标记物进行双标记原位杂交研究。
精神分裂症受试者DLPFC中GABA神经传递突触前和突触后标记物中假设的电路特异性转录物变化的示意性总结。对于每种GABAA类α亚单位，背景阴影标记了该亚单位表达发生指示变化的皮层层。α1表达下降的层流特异性与被认为存在于PV阳性篮状细胞中的GAD67和PV mRNA的改变相匹配。第2层α2表达的增加与之前在该位置锥体细胞轴突起始段的枝形吊灯细胞输入的突触前和突触后改变的发现一致。相反，深层锥体神经元中枝形吊灯细胞突触后存在的α3亚单位表达缺乏变化，这与未能发现这些层中枝形灯细胞输入的显著变化相匹配。在DLPFC的深层观察到α5的减少，其中主要位于锥体神经元的躯体，锥体神经元顶端树突被SST+Martinotti细胞支配，也受精神分裂症影响。
与精神分裂症患者DLPFC中层PV阳性篮细胞相GABA神经传递的突触前和突触后协调减少的解释一致，GABA的mRNA水平A类受体β2（目前研究）和γ2(Akbarian等人，1995年;亨茨曼等人，1998年,2008年a)亚单位，通常与介导相态GABA神经传递的突触后受体中的α1亚单位聚集(Farrant和Nusser 2005)精神分裂症患者的DLPFC也降低。事实上，我们检测到α1和β2亚单位mRNAs在受试者体内的表达之间有很强的正相关(第页= 0.758,P（P）<0.001）及其内部百分比差异(第页= 0.601,P（P）=0.002）。此外，在细胞水平上也观察到这种相关性，这表明含有α1β2的GABA的减少A类受体可能影响精神分裂症患者DLPFC第3层和第4层的锥体细胞和中间神经元（大细胞和小细胞）。精神分裂症相关α1和γ2亚单位mRNA表达的改变也呈正相关(Hashimoto等人，2008a). 假设α1、β2和γ2亚基结合形成～60%的GABAA类成人皮层中的受体(莫勒2006)，预期它们的表达水平会出现协调差异。精神分裂症患者α1和β2 mRNAs表达变化的相似程度和相同层流模式，以及β1或β3亚单位（不与α1亚单位组装）的表达无变化，进一步支持了这些相关性的生物学相关性，并相应地具有不同的层流表达模式。因此，这些发现表明α1β2γ2 GABA的总数A类精神分裂症患者DLPFC中层受体较低。
有趣的是，α1亚单位也可以与δ（而不是γ）亚单位结合形成功能受体(Mertens等人，1993年;Saxena和Macdonald 1994;Bianchi和Macdonald 2003). 皮质GABAA类含有δ亚单位的受体是突触外受体，对GABA有很高的亲和力，并介导张力抑制，定义为突触外接收器的持续激活，通过增加输入电导，降低产生动作电位的可能性(Farrant和Nusser 2005). 在灵长类DLPFC中，α1和δ亚基具有相似的层状表达模式，并经历相似的发育轨迹，这与GABA的发育轨迹不同A类α2和α4亚基(桥本等人2009;Maldonado-Aviles等人，2009年). 在本研究中，改变的α1 mRNA表达的层流模式与相同受试者的δ亚单位转录所显示的模式相匹配(Maldonado-Aviles等人，2009年)α1和δmRNA水平的受试者对内差异显著相关(第页= 0.74,P（P）< 0.0001). 总之，这些发现表明精神分裂症可能与α补体减少有关1βxδγ-氨基丁酸A类DLPFC中的受体。因此，我们的发现增加了PV阳性篮细胞（通过α1β2γ2受体）和张力抑制（通过α1βxδ受体）在精神分裂症患者的DLPFC中发生改变(Maldonado-Aviles等人，2009年).
以前在精神分裂症患者的DLPFC中报告过α1和β2转录表达缺失，其数量级和层流模式与本研究中观察到的类似，尽管这些发现没有达到统计学意义。这是因为样本量较小(Akbarian等人，1995年). 基因芯片和定量PCR也观察到精神分裂症患者DLPFC中较低的α1转录水平(Hashimoto等人，2008a,2008年b). 然而，一些研究报告了较高的皮层α1转录水平(Impagnatiello等人，1998年;Ohnuma等人，1999年)和蛋白质(石川等人，2004年)精神分裂症患者。这些早期的研究使用了年龄和性别不匹配的受试组，并且没有评估RNA完整性标记，如RIN或大脑pH值，这增加了组间差异反映精神分裂症疾病过程以外因素的可能性。然而，需要进行额外的研究来调和文献中的差异。
GABA公司A类含有α5亚单位和SST-Martinotti细胞输入的受体
我们发现精神分裂症患者DLPFC第4-6层α5 mRNA表达减少15%，这与之前的报告显示α5 mRNA表达下降～22%的趋势一致(Akbarian等人，1995年). 然而，在精神分裂症中也观察到α5亚单位转录表达的高表达(Impagnatiello等人，1998年). 至于α1亚单位表达，这些差异可能反映了不同研究在控制各种混杂因素潜在影响的程度上的差异，但需要进一步研究。
GABA公司A类含有α5亚单位的受体以前被认为几乎完全是突触外的，有助于锥体细胞的强直抑制(Caraiscos等人，2004年). 然而，最近的研究最终确定了GABA的存在A类含有SST的Martinotti细胞GABA输入突触后锥体细胞顶端树突上的α5亚单位(阿里和汤姆森2008). 有趣的是，精神分裂症患者DLPFC中SST mRNA表达较低，主要在第2、3和5层(Morris等人，2008年)，并且定位于锥体细胞顶端树突的SST2受体的mRNA表达在相同受试者的第5层神经元中较低(Morris等人，2006年). 总之，这些发现表明精神分裂症患者的GABA和SST输入到锥体神经元顶树突的相关改变，锥体神经元的顶树突位于DLPFC的深层，位于第2层和第3层().
GABA中层特异性改变的功能意义A类 α子单位
与之前的研究一致，我们的发现表明，精神分裂症患者的某些DLPFC微循环中的皮质GABA神经传递发生了改变，这是由GABA神经元特定亚类输入的突触前和突触后协调变化的层流位置所定义的(). 具体而言，研究结果表明，在不同的锥体神经元群中，不同结构域（细胞体、轴突起始段或树突）的抑制调节发生了变化。相反，尽管我们不能排除GABA神经元抑制调节的改变，但这项研究的结果和以前对提供大多数这种输入的含钙质的GABA神经元的研究结果都不例外(Woo等人，1997年;Cotter等人，2002年;Hashimoto等人，2003年)提供此类干扰的证据。因此，综合数据表明，精神分裂症患者DLPFC锥体神经元的抑制（而非非突触去抑制）存在电路特异性失调。
受影响的GABA输入提供的突触抑制通过同步不同频率的锥体细胞放电来协调神经元活动的时间。例如，γ带（30–80 Hz）振荡似乎需要GABA介导的Cl快速衰减−通过含有α1的GABA的电流A类受体；特别是，PV阳性篮细胞向锥体细胞周围区域的含有α1的突触输入对节律性γ活动至关重要(Mann和Paulsen，2005年;Bartos等人，2007年)而PV阳性篮细胞之间的α1介导的连接不是(Wulff等人，2009年). 因此，如果我们的发现表明篮细胞输入到锥体细胞的抑制性传递减少，那么我们可以预期精神分裂症的γ带振荡会减少，事实上，这已经在DLPFC上观察到了(Lewis等人，2005年;Cho等人，2006年). 这种损害是否可以具体归因于PV阳性篮细胞-锥体细胞连接性中的层特异性改变，尚待确定，但已经观察到在产生振荡中的层特异性因素在体外(坎宁安等人，2003年).
体内数据(Cardin等人，2009年;Sohal等人，2009年)清楚地表明伽马振荡对PV神经元的依赖性，但这些研究无法区分篮形细胞和枝形细胞的贡献。在体内海马振荡的研究中，枝形吊灯细胞的放电模式强烈表明其对锥体细胞具有强大的抑制作用，但最近的体外研究表明，在某些条件下，枝状吊灯神经元可以有效地去极化锥体神经元(Szabadics等人，2006年;Khirug等人，2008年). 因此，枝形吊灯细胞输入的突触前和突触后改变如何导致精神分裂症前额叶伽玛振荡的观察缺陷尚待确定，但发现含有α2的GABA的变构调节剂阳性支持了其参与A类在精神分裂症患者的工作记忆任务中，受体增加了前额叶γ带功率(Lewis等人，2008a). 类似地，θ振荡（4–7 Hz）可能取决于含有SST的Martinotti细胞的GABA输入(Fanselow等人2008)由含有α5的GABA的较慢动力学介导A类受体(阿里和汤姆森2008;Zarnowska等人，2009年). 有趣的是，在某些认知任务（如工作记忆）的背景下，伽马振荡被认为嵌入了θ频率振荡中(Lisman和Idiart 1995)提出精神分裂症患者的工作记忆障碍可能反映了DLPFC中不同GABA回路中收敛性障碍的行为结果。
虽然这项研究的结果与早期支持精神分裂症GABA神经递质的回路特异性改变的数据一致，但它们并没有提出关于这些改变背后的发病机制的简单假设。例如，先前的研究表明，锥体神经元轴突起始段突触后α2受体的上调代表了对GAD67水平较低导致吊灯神经元突触前GABA释放不足的一种补偿反应(Volk等人，2002年;Lewis等人，2005年). 如果是这样，为什么含有α1的受体对PV篮细胞突触后没有上调，因为这些神经元中GAD67 mRNA的表达也可能降低？小鼠的研究结果表明，GAD67介导的GABA合成是篮细胞轴突终末和突触形成所必需的一种可能性(Chattopadhyaya等人，2007年). 如果GAD67在后来发展为精神分裂症的个体出生后的发育过程中表达较低，那么锥体细胞体上形成的篮细胞突触就会更少，从而减少对突触后GABA的需要A类含有α1亚单位的受体。另外，α1和α2亚单位表达的疾病相关差异可能反映了其对立发展模式的紊乱。例如，在猴DLPFC中，α2的表达在出生时较高，并在青春期逐渐下降，而α1的表达水平在出生时较低，并随着年龄的增长而逐渐增加(Hashimoto等人，2009年). 因此，精神分裂症可能涉及GABA正常发展轨迹的中断或停滞A类α1和α2亚单位表达。这一假设为研究GABA回路特异性干预对精神分裂症高危人群的影响提供了新的途径。
