雙相障礙抑郁發(fā)作患者血清谷氨酸系統(tǒng)代謝紊亂特征及相關(guān)因素

廖繼武 楊海華 王絲絲 馬萍 李從睿 黃俏庭 潘集陽

雙相障礙是以躁狂與抑郁發(fā)作反復(fù)交替出現(xiàn)為主要特征的慢性、復(fù)發(fā)性疾病，是當(dāng)今社會導(dǎo)致功能殘疾及死亡的主要原因之一[1]。目前有關(guān)雙相障礙的確切病因與病理機(jī)制尚不明確。近年來谷氨酸系統(tǒng)在雙相障礙病理及治療機(jī)制方面的作用倍受關(guān)注?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者腦脊液、血清中谷氨酸（glutamate，Glu）及 γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）水平呈狀態(tài)性改變[2-3]，腦功能影像學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)雙相障礙患者多個(gè)腦區(qū)出現(xiàn)Glu及GABA水平異常[4-6]。但迄今鮮見有關(guān)雙相障礙抑郁發(fā)作期患者外周血液Glu能系統(tǒng)紊亂特征的報(bào)告。本研究擬采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測雙相障礙抑郁發(fā)作患者Glu能系統(tǒng)中關(guān)鍵物質(zhì)谷胺酰胺（glutamine，Gln）、Glu、GABA 及GABA合成限速酶谷氨酸脫羧酶 （glutamic acid dehydrogenase，GAD）水平，計(jì)算興奮性神經(jīng)遞質(zhì)Glu與抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA比值即Glu/GABA，并分析各物質(zhì)水平的相關(guān)影響因素，以探討雙相障礙抑郁發(fā)作期患者是否存在Glu能系統(tǒng)異常及Glu/GABA平衡紊亂。

1 對象與方法

1.1 研究對象雙相障礙抑郁發(fā)作組來自2017年7月至2019年3月在暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院精神醫(yī)學(xué)科就診的門診及住院患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合《國際疾病與相關(guān)健康問題統(tǒng)計(jì)分類》（International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems，ICD-10）雙相障礙抑郁發(fā)作診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡18～64歲；③漢密爾頓抑郁量表（Hamilton depression scale-17，HAMD-17）≥17分，心境障礙問卷 （mood disorder questionnaire，MDQ）或輕躁狂癥狀清單 （hypomania check list-32，HCL-32）篩查陽性；④停用精神類藥物時(shí)間達(dá)原使用藥物5個(gè)以上半衰期，近3個(gè)月未接受物理治療；⑤小學(xué)以上文化程度。排除標(biāo)準(zhǔn)：①共病其他精神障礙；②共病腦器質(zhì)性疾病及其他軀體疾??；③妊娠及哺乳期婦女。共納入雙相障礙抑郁發(fā)作患者50例。

對照組為同期社區(qū)招募的健康志愿者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①既往及目前不符合ICD-10任一精神障礙的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡18～64歲；③HAMD-17＜7分，Young躁狂量表＜8分，漢密爾頓焦慮量表（Hamilton anxiety scale，HAMA）＜7 分；④小學(xué)以上文化程度。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有腦器質(zhì)性疾病及其他軀體疾?。虎谌焉锛安溉槠趮D女；③與雙相障礙抑郁發(fā)作組患者存在血緣關(guān)系。共納入48名對照。

本研究經(jīng)暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。所有被試者均對本研究知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料收集 自制一般情況調(diào)查表收集被試的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)資料及患者的臨床特征，包括性別、年齡、文化程度、婚姻狀況、工作狀況、家族精神疾病史，以及首次發(fā)病年齡、總病程、此次發(fā)病病程、起病形式、既往治療情況等。對照組只填寫人口統(tǒng)計(jì)學(xué)部分。

1.2.2 入組診斷與軀體疾病排查 所有被試由2名中級職稱的精神醫(yī)學(xué)科專科醫(yī)師采用簡明國際神經(jīng)精神障礙訪談（MINI）中文版進(jìn)行結(jié)構(gòu)化臨床晤談，以明確診斷；同時(shí)行頭顱CT檢查以及甲狀腺功能、肝腎功能、皮質(zhì)醇水平檢查，以排除腦器質(zhì)性疾病及其他軀體疾病。

1.2.3 臨床癥狀評估 以 HAMA、HAMD-17評估被試焦慮、抑郁癥狀的嚴(yán)重程度，其中抑郁發(fā)作核心癥狀由HAMD-17中抑郁心境、有罪感、工作與興趣、阻滯、精神性焦慮及全身癥狀6個(gè)條目組成。以MDQ及HCL-32評估被試既往躁狂及輕躁狂發(fā)作情況，以幫助明確診斷。如果MDQ第一部分有7個(gè)或7個(gè)以上問題選擇肯定回答，并且至少有2個(gè)以上是在同一時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)，對患者社會功能造成中度或以上損害，則視為篩查陽性；HCL-32中如有14個(gè)輕躁狂癥狀條目選擇肯定回答，則視為篩查陽性。以上量表由同一名中級職稱精神醫(yī)學(xué)?？漆t(yī)師獨(dú)立完成評估。

1.2.4 血液標(biāo)本采集及生化指標(biāo)檢測 所有被試在早晨 7：00-9：00（患者在用藥前），空腹采集靜脈血2 mL，置于干燥管中，靜置10 min，3000 r/min低溫（4℃）離心10 min，取上清置-80℃保存。以酶聯(lián)免疫吸附法檢測Gln、Glu、GABA、GAD水平。試劑盒由廣州藍(lán)豚生物有限公司提供。Gln、Glu、GABA、GAD 試劑盒靈敏度分別為 10 μmol/L、0.1 mg/L、0.1 μmol/L、0.1 U/L，所有試劑盒批內(nèi)變異系數(shù)5%，批間變異系數(shù)10%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?？偛〕?、此次發(fā)作病程等非正態(tài)分布，統(tǒng)計(jì)描述采用中位數(shù)（下四分位數(shù)，上四分位數(shù)）；年齡、受教育年限、Glu系統(tǒng)各指標(biāo)等描述為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；性別組間比較使用χ2檢驗(yàn)。患者Glu系統(tǒng)各指標(biāo)與總病程的相關(guān)性采用Spearman等級相關(guān)分析，與其他臨床特征指標(biāo)間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 社會人口學(xué)資料雙相障礙抑郁發(fā)作患者50例，其中男 23例，女 27例；年齡 18～55歲，平均（34.35±6.23）歲；受教育年限 7～18 年，平均（10.24±2.14）年；總病程 12～168個(gè)月，中位數(shù)為 39.00（18.00，87.75）個(gè)月；此次抑郁發(fā)作病程為 0.5～8個(gè)月，中位數(shù)為 2.50（1.20，5.25）個(gè)月；HAMA 總分（18.42±6.37）分，HAMD 總分（23.76±4.26）分，抑郁核心癥狀分（11.62±1.76）分。對照組 48 名，其中男 22名，女 26名；年齡 20～64歲，平均（34.67±13.68）歲；受教育年限 7～16 年，平均（11.60±2.84）年；HAMD-17 總分 （5.61±1.31）分，HAMA 總分（6.11±1.02）分。雙相障礙抑郁發(fā)作組與對照組間性別（χ2=0.13，P=0.58）、年 齡（t=0.82，P=0.42）及受教育年限（t=0.39，P=0.49）差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 血 清 Gln、Glu、GABA、GAD 濃 度 及 Glu/GABA雙相障礙抑郁發(fā)作組與對照組間血清Gln水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.38，P=0.70）。但較之對照組，雙相障礙抑郁發(fā)作組血清Glu水平 （t=4.68，P＜0.01）及 Glu/GABA（t=3.44，P＜0.01）增高，而血清 GABA 水平（t=3.10，P=0.01）、GAD 水平（t=4.46，P＜0.01）降低（表 1）。

表1 雙相障礙抑郁發(fā)作組與對照組血清中Glu系統(tǒng)指標(biāo)水平

2.3 雙相障礙抑郁發(fā)作組Glu指標(biāo)與臨床特征相關(guān)性雙相障礙抑郁發(fā)作組血清Glu水平與HAMD 總分呈正相關(guān)（r=0.52，P=0.03），而與年齡、總病程、HAMA總分、抑郁核心癥狀分、疾病分型、精神病性癥狀間無統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性（均P＞0.05）；血清GABA水平僅與HAMD睡眠障礙因子分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.38，P=0.04），與其他因素未見統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性（P＞0.05）；Gln、GAD 水平與上述因素也無統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性（均P＞0.05）。

3 討論

Glu為興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，來源于Gln，在維持神經(jīng)系統(tǒng)興奮性方面具有重要作用，但過量Glu又具有神經(jīng)毒性，加速神經(jīng)元死亡[7]。GABA則為抑制性神經(jīng)遞質(zhì)[8]，在限速酶GAD作用下，Glu脫羧基后生成GABA，突觸間隙的Glu及GABA部分由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞再攝取后進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成Gln與Glu，形成谷氨酸代謝環(huán)路[9]。Glu能與GABA能神經(jīng)元功能的動態(tài)平衡對維持神經(jīng)系統(tǒng)功能穩(wěn)定非常重要?，F(xiàn)有證據(jù)表明Glu系統(tǒng)功能紊亂可能與雙相障礙的病理機(jī)制有關(guān)[3-4]。

本研究發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者血清Glu水平、Glu/GABA增高，而GABA、GAD水平下降。提示雙相障礙抑郁發(fā)作患者存在Glu能神經(jīng)元活性增強(qiáng)，GABA能神經(jīng)元活性減弱，興奮性神經(jīng)元與抑制性神經(jīng)元間功能失平衡。既往研究發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者腦脊液Glu水平較對照組升高[2]，GABA水平降低[3]；自殺死亡者額葉皮質(zhì)Glu水平增高[10]，前扣帶回皮質(zhì)區(qū)GABA能神經(jīng)元密度下降[6]；腦功能磁共振研究也發(fā)現(xiàn)額葉皮質(zhì)、前扣帶回皮質(zhì)Glu與Gln復(fù)合物水平升高[4，11-12]，眶額皮質(zhì)GAD表達(dá)增加[13]。這些研究結(jié)果均提示雙相障礙抑郁發(fā)作患者存在中樞Glu能神經(jīng)元活性增強(qiáng)及GABA能神經(jīng)元活性減退。本研究則從外周循環(huán)角度證實(shí)雙相障礙抑郁發(fā)作患者存在Glu能及GABA能神經(jīng)元功能紊亂，間接支持上述研究結(jié)果。Glu與GABA在情感調(diào)節(jié)相關(guān)腦區(qū)表達(dá)豐富，與其他神經(jīng)遞質(zhì)相互協(xié)調(diào)，共同參與情感及行為的調(diào)節(jié)，并且Glu/GABA平衡對維持大腦的正?；顒又陵P(guān)重要。因此Glu及GABA系統(tǒng)上述異常可能與雙相障礙抑郁發(fā)作的情感及行為異常有關(guān)。但本研究結(jié)果也與部分研究不一致，如有研究發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者腦內(nèi)Glu濃度與對照組之間無明顯差異[14-15]，前額葉皮質(zhì)GABA中間神經(jīng)元密度增加[16]。存在這一差異可能與雙相障礙臨床癥狀較為復(fù)雜，以及Glu及GABA分布存在腦區(qū)特異性有關(guān)。本研究從外周循環(huán)角度發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者存在GAD表達(dá)異常。GAD是Glu合成GABA的限速酶，GAD水平下降，則由Glu脫羧合成GABA也隨之降低，這可能是雙相障礙抑郁發(fā)作患者出現(xiàn)GABA水平下降的原因之一，但其具體原因及機(jī)制有待后續(xù)研究進(jìn)一步證實(shí)。

本研究相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)雙相障礙抑郁發(fā)作患者血清Glu水平與HAMD總分呈正相關(guān)，提示血清Glu水平越高，則抑郁癥狀越嚴(yán)重。此結(jié)果與既往研究結(jié)果一致，支持雙相障礙抑郁發(fā)作患者血清Glu水平呈狀態(tài)性改變的假說[2]。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn)血清GABA水平與HAMD睡眠障礙因子分呈負(fù)相關(guān)，提示GABA水平較低者，失眠癥狀更明顯。這與動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致：動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)給貓腦室內(nèi)注射GABA后其總睡眠時(shí)間延長[17]；睡眠剝奪大鼠前腦基底區(qū)膽堿能神經(jīng)元GABAA受體表達(dá)增加，恢復(fù)睡眠后，該受體表達(dá)密度逐漸恢復(fù)至正常水平[18]。并且本研究結(jié)果與有關(guān)失眠障礙的臨床研究也有一致，失眠障礙患者大腦GABA水平平均下降30%，且GABA水平與入睡后覺醒時(shí)間呈負(fù)相關(guān)[19]。這些證據(jù)表明GABA能神經(jīng)元在調(diào)節(jié)“睡眠—覺醒周期”方面具有重要作用，GABA水平下降可以解釋雙相障礙抑郁發(fā)作患者的睡眠紊亂癥狀。

本研究也存在一定的局限性：雖然有證據(jù)表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)Glu可通過血腦屏障進(jìn)入血液循環(huán)，并是外周Glu的主要來源，外周與中樞Glu水平具有一致性[20]，但外周GABA水平是否可以反映中樞水平，尚沒有充足研究證據(jù)。因此，本研究未能同時(shí)檢測外周與中樞Glu系統(tǒng)代謝水平，尚不能得出一般性結(jié)論，未來可在該方向進(jìn)一步深入研究。