研究发现，精神分裂症患者前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因表达水平显著升高。为研究N基因对精神分裂症的作用，研究者进行系列实验。
（1）GABA能中间神经元释放的GABA（γ-氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的

特异性受体

特异性受体

结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递

抑制

抑制

信号。
（2）研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，且外源导入的N基因的表达可被四环素调控（如图1），检测模型鼠行为，结果如图2。

据图1可知，四环素调控N基因过表达的机理是

四环素与转录激活因子结合改变其空间结构，使后者无法结合四环素反应元件，从而抑制N基因过表达

四环素与转录激活因子结合改变其空间结构，使后者无法结合四环素反应元件，从而抑制N基因过表达

。
图2结果表明，过表达N基因的小鼠出现精神分裂行为，体现在

与对照相比，模型鼠的基础运动量上升，对声音的惊吓反射程度下降

与对照相比，模型鼠的基础运动量上升，对声音的惊吓反射程度下降

。
（3）为验证N基因的作用，进行如下实验：实验组给模型鼠连续两周饲喂含有四环素的蔗糖水，对照组给正常鼠饲喂等量蔗糖水，检测两组小鼠N基因表达情况。请修正实验方案并预期实验结果。

修正实验方案：对照组应为给模型鼠饲喂等量蔗糖水；实验还应检测小鼠行为。预期实验结果：与对照组相比，实验组小鼠的行为恢复正常

修正实验方案：对照组应为给模型鼠饲喂等量蔗糖水；实验还应检测小鼠行为。预期实验结果：与对照组相比，实验组小鼠的行为恢复正常

。
（4）研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。为探究其原因，研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因

不影响钠离子通道的表达及在细胞中的定位

不影响钠离子通道的表达及在细胞中的定位

。N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体培养的GABA能中间神经元中，检测钠离子通过量发现

与对照组相比，实验组钠离子的通过量下降

与对照组相比，实验组钠离子的通过量下降

，说明过表达N基因抑制钠离子通道活性。
（5）综合上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因高表达，

抑制钠离子通道活性，减少动作电位产生频率

抑制钠离子通道活性，减少动作电位产生频率

，使其下游神经元的动作电位产生频率

增加

增加

，最终导致行为改变。