古智文 黃 雄 張春平 蒲綺霞 張敏玲
精神分裂癥是由病因不明造成的以妄想、幻覺、認知障礙、情感障礙等多維度癥候和體征為主的慢性重性精神疾病,精神分裂癥發(fā)病率并不高,但給患者家庭以及社會帶來沉重的負擔[1]。缺陷型精神分裂癥(Deficit Schizophrenia,DS)是精神分裂癥的亞型之一,以持續(xù)原發(fā)性陰性癥狀為基本特質(zhì),與非DS患者相比,DS患者臨床癥狀不明顯,但神經(jīng)損傷更為嚴重,因此診斷和治療更為困難[2]。同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)是具有神經(jīng)毒性的含硫基氨基酸,其水平升高可造成DNA甲基化異常,誘導神經(jīng)元細胞凋亡,參與精神分裂癥的發(fā)病[3]?,F(xiàn)有研究表明精神分裂癥患者多存在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)可塑性的異常以及神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏[4]。膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Glial Cell-Derived Neurotrophic Factor,GDNF)是重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子,參與神經(jīng)膠質(zhì)細胞生長分化、可塑性、損傷后修復、軸突再生等過程,GDNF缺乏可引起神經(jīng)細胞凋亡,導致認知功能障礙[5]。目前Hcy、GDNF在男性DS的報道較為少見,是否與患者神經(jīng)癥狀和認知功能存在關(guān)聯(lián)尚不清楚,本研究設計對照研究試驗,探討血清Hcy、GDNF與DS患者陽性和陰性綜合征量表(Positive and Negative Syndrome Scale,PANSS)評分以及認知功能的關(guān)系。
1.1 對象 選取2013年5月~2019年9月廣州醫(yī)科大學附屬腦科醫(yī)院收治的精神分裂癥患者。納入標準:(1)符合美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第5版(DSM-5)中精神分裂癥的診斷標準[6];(2)PANSS總分≥60分;(3)男性,年齡>18周歲;(4)入組前1個月內(nèi)未服用抗精神病藥物或其他抗精神病治療。排除標準:(1)合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病或其他嚴重系統(tǒng)性疾病、癡呆、先天性精神發(fā)育異常;(2)酗酒、吸毒、濫用藥物者;(3)女性精神分裂癥患者。共入組38例男性DS患者(DS組)和45例男性非DS患者(NDS組),DS、NDS分型參照中文版缺陷型精神分裂癥診斷量表(Schedule for the Deficit Syndrome,SDS)[7]中的標準。DS組年齡23~42歲,平均(32.05±4.26)歲;病程1~5年,平均(3.03±1.02)年。NDS組年齡21~40歲,平均(31.75±4.01)歲;病程1~6年,平均(3.11±1.09)年。另選擇廣州醫(yī)科大學附屬腦科醫(yī)院體檢的50名健康志愿者為對照組,年齡20~39歲,平均(31.05±3.84)歲。三組年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),NDS組和DS組病程比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究獲得廣州醫(yī)科大學附屬腦科醫(yī)院倫理委員會批準,患者或其家屬均知情同意簽署同意書。
1.2 方法
1.2.1 血清學指標的檢測 所有受試者采集清晨空腹抽取靜脈血5~10 ml,注入無抗凝劑真空采血管。經(jīng)離心分離血清后置于-70 ℃ DW-86L386型超低溫冰箱(青島海爾醫(yī)用低溫科技有限公司)保存,48 h內(nèi)上機測定。美國貝克曼庫爾特AU5800型全自動生化儀及其相關(guān)配套試劑測定Hcy水平, Elx800酶標儀(美國BioTek公司)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測GDNF水平,試劑盒購自深圳邁瑞生物醫(yī)療公司。
1.2.2 精神癥狀和認知功能評估 (1)精神癥狀:所有精神分裂癥患者采用PANSS[8]評估精神癥狀,該量表由7項陽性量表、7項陰性量表和一般精神病理量表共30個條目組成,采用7級評分,PANSS陰性、陽性量表評分范圍7~49分,一般精神病理量表評分范圍16~112分,評分越高癥狀越重。(2)認知功能:采用精神分裂癥認知功能成套測驗[MATRICS Consensus Cognitive Batter,MCCB(中文版)][9]評定認知功能,包括連線、符號編碼、語義流暢性、持續(xù)操作、數(shù)字序列、空間廣度、言語記憶、視覺記憶、迷宮、情緒管理10項測驗。其中連線測驗、符號編碼、語義流暢性反映處理速度能力,持續(xù)操作測驗反映注意/警覺,數(shù)字序列和空間廣度反映工作記憶能力,言語記憶反映言語學習和記憶能力,視覺學習和記憶反映視覺記憶能力,迷宮測驗反映推理與問題解決能力,情緒管理測驗反映社會認知能力。評分越高認知功能越高,反義越低。Stroop色詞測驗[10]包括單詞測驗、顏色測驗、色詞干擾測驗,反映知覺轉(zhuǎn)換、選擇性注意和抑制習慣性反應能力,評分越高,認知功能越高。
2.1 三組血清Hcy、GDNF水平比較 三組血清Hcy、GDNF水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn),DS組血清Hcy水平高于NDS組和對照組(P<0.05),NDS組血清Hcy水平高于對照組(P<0.05);DS組血清GDNF水平低于NDS組和對照組(P<0.05),NDS組血清GDNF水平低于對照組(P<0.05)。見表1。
表1 三組血清Hcy、GDNF水平比較
2.2 DS組和NDS組PANSS評分比較 DS組PANSS陰性癥狀評分高于NDS組(P<0.05),PANSS陽性癥狀評分低于NDS組(P<0.05)。見表2。
表2 DS組和NDS組PANSS評分比較
2.3 三組MCCB、Stroop色詞測驗評分比較 三組MCCB、Stroop色詞測驗評分比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較發(fā)現(xiàn),DS組MCCB、Stroop色詞測驗評分均低于NDS組和對照組(P<0.05),NDS組MCCB、Stroop色詞測驗評分均低于對照組(P<0.05)。見表3。
表3 三組MCCB、Stroop色詞測驗評分比較
2.4 Hcy、GDNF水平與PANSS、MCCB、Stroop色詞測驗評分相關(guān)性分析 DS組血清Hcy水平與PANSS陰性癥狀評分呈正相關(guān)(P<0.05),與MCCB連線測驗、持續(xù)操作測驗、語言記憶及Stroop單詞測驗評分均呈負相關(guān)(P<0.05);血清GDNF水平與PANSS陰性癥狀評分呈負相關(guān)(P<0.05),與MCCB持續(xù)操作測驗及Stroop單詞測驗、顏色測驗評分均呈正相關(guān)(P<0.05)。見表4。
表4 Hcy、GDNF水平與PANSS、MCCB、Stroop色詞測驗評分相關(guān)性分析
精神分裂癥是一種高度異質(zhì)性綜合征,多數(shù)患者以陰性癥狀為主,約25%~30%被診斷DS,DS被認為是精神分裂癥中一個病理生理上不同的亞群,以原發(fā)性和持久性陰性癥狀為主要特征,陰性癥狀主要包括孤僻、缺乏興趣、淡漠、焦慮、抑郁等,陰性癥狀介導了神經(jīng)認知損害和社會認知損害,DS神經(jīng)認知功能損傷較非DS患者重,臨床治療效果不理想[11]。隨著疾病進展,多數(shù)DS患者可出現(xiàn)慢性、波動性、漸進性病程,以及退行性臨床結(jié)局,加之自殺、缺乏醫(yī)療照顧和較高的共病風險,其平均壽命明顯縮短[12]。探討與DS精神癥狀和認知功能有關(guān)的分子機制有助于早期診斷和評估病情,改進臨床治療,改善預后。
Hcy是一種具有細胞毒性的含硫分子氨基酸,是蛋氨酸和半胱氨酸代謝的中間產(chǎn)物,在生理條件下與腺苷結(jié)合形成S-腺苷同型半胱氨酸降低甲基化水平,Hcy升高可激活應激反應、誘導動脈粥樣硬化性疾病和神經(jīng)細胞凋亡[13]。相關(guān)報道指出首發(fā)精神分裂癥患者血清Hcy水平明顯升高,且高水平Hcy可能加重患者認知功能損害[3],既往研究表明血清Hcy水平升高是精神分裂癥發(fā)生發(fā)展的致病因素[14]。本研究結(jié)果顯示,DS組血清Hcy水平高于NDS組和對照組,NDS組血清Hcy水平高于對照組,說明DS組、NDS組患者血清Hcy水平均升高,DS組患者血清Hcy水平升高更為顯著,提示Hcy水平持續(xù)升高與DS發(fā)病有關(guān)。相關(guān)報道指出63%的精神分裂癥患者合并代謝綜合征[15],糖脂代謝異常和胰島素抵抗是代謝綜合征的重要組分,胰島素抵抗可降低胱硫醚B合成酶、亞甲基四氫葉酸還原酶活性,影響Hcy轉(zhuǎn)硫和甲基化,Hcy代謝失衡進一步抑制S-腺苷甲硫氨酸及四氫生物蝶呤等合成,誘導神經(jīng)元細胞凋亡[3]。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示血清Hcy水平與DS患者PANSS陰性癥狀評分呈正相關(guān),與非DS患者PANSS陰性癥狀評分無相關(guān)性,分析原因為與DS患者持續(xù)陰性癥狀有關(guān),提示DS患者體內(nèi)持續(xù)高水平Hcy導致神經(jīng)細胞凋亡,引起更多的陰性癥狀。相關(guān)性分析結(jié)果顯示,血清Hcy水平與DS患者MCCB連線測驗、持續(xù)操作測驗、語言記憶及Stroop單詞測驗評分均呈負相關(guān),說明血清Hcy水平持續(xù)升高是引起DS認知功能損害的主要原因。相關(guān)報道指出Hcy通過影響大腦記憶功能區(qū)域中樞神經(jīng)遞質(zhì)受體,降低NMDA電流脫敏作用,引起精神分裂癥患者工作記憶缺陷[16]。Hcy 水平升高可引起脂質(zhì)和蛋白氧化,上調(diào)凋亡基因Bax、Caspase-3表達,降低抗凋亡基因Bcl-2表達,觸發(fā)神經(jīng)細胞凋亡[17],進而影響神經(jīng)系統(tǒng)功能,導致認知功能缺陷。DS患者體內(nèi)高水平Hcy與其認知功能障礙更重的臨床特征相符合。
GDNF是一種分泌性生長因子,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中促進神經(jīng)元的增殖和存活,促進突觸的可塑性和長時程增強,發(fā)揮調(diào)節(jié)大腦發(fā)育和活動作用,GDNF信號傳導中斷與突觸可塑性和神經(jīng)發(fā)育改變有關(guān),是精神分裂癥的一個潛在相關(guān)基因[4]。本研究結(jié)果顯示,DS組血清GDNF水平低于NDS組和對照組,NDS組血清GDNF水平低于對照組。段維維等[18]報道DS患者、NDS患者和健康對照組患者血清GDNF水平比較差異均無統(tǒng)計學意義,與本研究結(jié)果不一致,這可能是因為本研究所選研究對象在進行相關(guān)抗精神病治療前進行血清學指標檢測,因此GDNF水平處于較低水平,而段維維等[18]所選受試對象處于疾病穩(wěn)定期,提示GDNF水平可能也可作為輔助評估療效的指標,但尚待驗證。本研究DS組血清GDNF水平低于NDS組,說明GDNF水平持續(xù)下降可能是精神分裂癥持續(xù)性陰性癥狀的發(fā)病機制之一。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示,血清GDNF水平與DS患者PANSS陰性癥狀評分呈負相關(guān),與PANSS陽性癥狀評分無相關(guān)性,Skibinska M等[19]研究同樣顯示精神分裂癥患者入院基線時血清GDNF水平與PANSS陰性癥狀評分呈負相關(guān),說明GDNF缺乏主要引起精神分裂癥陰性癥狀。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示,血清GDNF水平與DS患者MCCB持續(xù)操作測驗及Stroop單詞測驗、顏色測驗評分均呈正相關(guān)。Tang X等[20]報道顯示DS組血清GDNF水平與Stroop單字評分、單色評分、干擾評分呈正相關(guān),說明GDNF水平降低與DS患者認知功能降低有關(guān)。精神分裂癥患者海馬體積顯著縮小[21],海馬主要參與情緒、學習記憶、行為等調(diào)節(jié),海馬區(qū)域受損可導致認知功能障礙,GDNF可促使海馬神經(jīng)細胞再生,GDNF缺乏與認知功能受損有關(guān)。精神分裂癥認知功能障礙與大腦皮質(zhì)5羥色胺(5 Hydroxy-tryptamine,5-HT)及多巴胺(Dopamine,DA)受體功能不足有關(guān)[22,23],GDNF 蛋白缺乏可影響 DA受體和神經(jīng)元可塑性功能,導致認知功能受損。神經(jīng)認知損害是DS患者的特質(zhì)性損害,本研究DS組MCCB、Stroop色詞測驗評分低于NDS組,GDNF水平與NDS組認知功能并無明顯相關(guān)性,說明GDNF水平下降主要導致DS患者的認知功能損害,是DS認知功能損傷標志性指標,但GDNF在DS認知功能損傷的機制仍待進一步探討。
綜上,男性DS患者血清Hcy水平升高、GDNF水平降低,Hcy、GDNF水平與DS患者陰性癥狀和認知功能損傷明顯相關(guān),Hcy代謝失衡、GDNF蛋白缺失可能參與DS發(fā)病和認知損害過程。