炎性因子在精神分裂癥患者外周血單個(gè)核中的表達(dá)及意義

胡佳 常寧 趙劉樂 曹爽

精神分裂癥(schizophrenia，SP)是一種復(fù)雜的遺傳性疾病，痊愈率較低，患者在治療過程中多需要長期服藥，給家庭和社會(huì)帶來沉重的負(fù)擔(dān)[1]?；颊哳净糞P后，可能還會(huì)減低他們的壽命，并增加心血管疾病、糖尿病，高血壓，代謝異常等疾病的發(fā)病率[2]。有調(diào)查顯示SP人群中糖耐量減低發(fā)生率甚至接近30%[3]。近年來，有研究顯示SP患者血清中炎性因子含量，與其發(fā)病和其他并發(fā)癥的發(fā)生相關(guān)[4]。本研究選擇了3組人群進(jìn)行對(duì)照研究，SP組，精神分裂癥合并糖尿病(SPDM)組及健康對(duì)照組(NC組)。通過檢測(cè)這些人群的細(xì)胞因子水平[如促炎因子白介素-1β(IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)，抑炎因子IL-10]的表達(dá)水平，探討功能相反的兩類細(xì)胞因子在SP患者發(fā)病中的作用及其對(duì)糖尿病并發(fā)癥的影響，以期明確精神分裂癥患者糖脂代謝變化與炎性因子之間的關(guān)系，延緩高發(fā)的代謝并發(fā)癥之一的糖尿病的發(fā)生，為規(guī)范用藥和抗炎治療提供臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 NC組選去本院體檢30例健康者，其中男14例，女16例；平均年齡(42.3±6.39)歲。病例組選取2014年本院重癥精神科住院患者60例，根據(jù)是否患有2型糖尿病進(jìn)行分組，SP組中，男14例，女16例；平均年齡(45.19±10.88)歲。SPDM組中，男14例，女16例；平均年齡(48.11±15.698)歲。其診斷是參照DSM- Ⅳ-TR(美國精神疾病的診斷手冊(cè)第4版)和ICD-10(國際疾病分類的第十版)，采集樣本時(shí)，患者沒有發(fā)熱或其他身體疾病(如心腦血管肝腎功能不全等)。

1.2 樣本的采集

1.2.1 采集前工作:采集前，先統(tǒng)計(jì)常規(guī)指標(biāo)人口數(shù)據(jù)，例如身高，體重，體重指數(shù)(BMI)，男女例數(shù)，年齡范圍，SP組和SPDM組還需統(tǒng)計(jì)治療時(shí)間，用藥的每日劑量，陽性與陰性癥狀量表(PANSS)等。

1.2.2 血液樣本采集:晨起空腹抽取靜脈血，3組留取全血2 ml放于抗凝管中，3 ml放于促凝管中，促凝管及時(shí)離心，分離出血清后，測(cè)定空腹血糖(FPG)，三酰甘油(TG)，總膽固醇(CHO)等常規(guī)指標(biāo)。如果離心后，發(fā)現(xiàn)有血清渾濁，類似脂血或溶血，則棄去不用，于次日重新采集。

1.3 試劑與儀器 Real-Time PCR引物(上海生物工程合成); Ficoll淋巴細(xì)胞分離液(中國灝洋生物制品有限公司); RNA提取試劑(RNAiso TM Plus),RT reagent Kit,SYBR Premix Ex TaqTM (寶生物(大連)工程有限公司；Holandweitu大型全自動(dòng)生化分析儀；實(shí)時(shí)定量PCR儀(美國Bio-Rad公司);NanoDroP核酸濃度測(cè)量儀(Thermo Scientific公司);反轉(zhuǎn)錄PCR儀(美國ABI公司)。

1.4 方法

1.4.1 血清常規(guī)生化檢測(cè)：FPG、TG、CHO這些血液常規(guī)檢測(cè)指標(biāo)在貝克曼全自動(dòng)生化分析儀——AU480上進(jìn)行。每次實(shí)驗(yàn)均要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)品、質(zhì)控品，并做好記錄。

1.4.2 炎性因子：分離單個(gè)核細(xì)胞，并做IL-10、IL-1β、TNF-α的mRNA檢測(cè)。

2 結(jié)果

2.1 基本資料 3組在性別比、年齡方面比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；SPDM組FRG、CHO水平較SP組、NC組顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。NC組TG為(1.16±0.19)mmol/L，SP組為(1.25±0.59)mmol/L，SPDM組為(1.25±0.51)mmol/L。SP組，SPDM組與NC組比較。BMI水平于SP患者中升高:SP組BMI水平(25.88±3.18)kg/m2，SPDM組BMI水平為(25.97±3.13)kg/m2相比NC組(22.14±2.68)kg/m2已經(jīng)顯著提高(P<0.05)。見表1。

表1 基本資料比較 n=30

注：與NC組比較，*P<0.05；與SP組比較，#P<0.05

2.2 Real-time PCR檢測(cè)結(jié)果顯示 3組IL-10mRNA相對(duì)表達(dá)值NC組為(1.05±0.58)，SP組為(2.64±1.59)，SPDM組為(1.54±0.34)。SP組IL-10mRNA與NC組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，SPDM組則沒有。3組IL-1βmRNA的相對(duì)表達(dá)值NC組為(1.21±0.81)，SP組為(13.5±7.53)，SPDM組為(29.18±10.96)。與NC組比較，IL-1βmRNA表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3組TNF-α的相對(duì)表達(dá)值NC組為(1.63±0.55)，SP組為(4.49±2.37)，SPDM組為(11.04±5.78)。與NC組比較，TNF-αmRNA表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

指標(biāo)SPDM組SP組NC組IL-1β 29.18±10.96#11.70±3.21*1.21±0.81TNF-α11.04±5.78#4.49±2.37*1.63±0.55IL-10 1.54±0.342.64±1.59*1.05±0.58

注：與NC組比較，*P<0.05；與SP組比較，#P<0.05

2.3 相關(guān)分析 在SP組，TNF-α、IL-10的mRNA的表達(dá)水平和TG、CHO， BMI和FPG均無相關(guān)關(guān)系，IL-1βmRNA的表達(dá)水平和BMI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.3965，P=0.041)；在SPDM組，TNF-α、IL-10、IL-1βmRNA的表達(dá)水平與TG、CHO， BMI和FPG均無相關(guān)關(guān)系，在SP+SPDM組中，TNF-α，IL-10mRNA的表達(dá)水平與TG、CHO， BMI和FPG均無相關(guān)關(guān)系， IL-1βmRNA的表達(dá)水平和FPG呈正相關(guān)(r=0.3562，P=0.0163)。見圖1。

圖1 IL-1βmRNA與BMI、FPG的相關(guān)性分析

3 討論

SP患者不僅不能正常的工作，生活，還容易伴隨肥胖、糖尿病等并發(fā)癥[5]，對(duì)于這一現(xiàn)象大量的研究發(fā)現(xiàn)提示了炎癥致病學(xué)說[6]。 這一學(xué)說解釋了患者發(fā)病及容易罹患其他疾病與炎癥有關(guān)。這些異?？捎杉?xì)胞因子介導(dǎo)，通過患者體內(nèi)細(xì)胞因子濃度高低，影響神經(jīng)生化和神經(jīng)內(nèi)分泌的功能，直接影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放(如DA和NE的產(chǎn)生和釋放)和作用。曾有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，如果向大鼠注射IL-1β會(huì)增加其在試驗(yàn)環(huán)境中的焦慮反應(yīng)，并伴隨糖代謝的減慢，同時(shí)出現(xiàn)腎上腺皮質(zhì)的活躍[7]。換句話說即為SP患者本身存在免疫功能的異常(來源于對(duì)首發(fā)患者的研究)[8]，這也就證明了炎性因子在代謝性疾病的發(fā)生中確實(shí)起到了作用。炎癥的發(fā)生必然導(dǎo)致炎性因子在血清中的濃度發(fā)生變化，如果能夠監(jiān)測(cè)到這一情況的發(fā)生并了解其變化，也就可以進(jìn)一步提示炎癥的發(fā)生促進(jìn)了糖尿病等并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展的關(guān)系[9]。從而尋求解決辦法，減輕患者痛苦，延緩疾病發(fā)生。

本研究中，促炎因子TNF-α和IL-1β在糖尿病精分患者血液中mRNA的表達(dá)濃度均明顯升高，而抑炎因子IL-10則不同。IL-10mRNA的表達(dá)濃度在精神分裂且為患糖尿病中的患者組中相較表達(dá)增高，但已患糖尿病的SP患者與正常組相比則沒有明顯意義。關(guān)于這一結(jié)果，推測(cè)是由于這幾種因子在體內(nèi)發(fā)揮作用不同造成的。促炎因子TNF是對(duì)于炎癥和凋亡具有重要做用的糖蛋白激素，其早防衛(wèi)病毒、細(xì)菌及自身免疫性疾病方面均有重要作用。促炎因子IL-1β主要在大腦的下丘腦、海馬、大腦皮質(zhì)和丘腦表達(dá)，而且是由大腦中小膠質(zhì)細(xì)胞，星型膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元產(chǎn)生。通過與海馬神經(jīng)元中大量表達(dá)IL-1受體(interleukin-1 receptors,IL-1Rs)結(jié)合后發(fā)揮作用。IL-10是抑炎因子，它的主要功能是抑制免疫和炎性反應(yīng)的發(fā)生[10]。本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)其表達(dá)濃度在長期患精神疾病患者中增高，但在已并發(fā)糖尿病的病患血清中增高則不明顯。很可能是由于在疾病初期，病患免疫系統(tǒng)功能完整，基體免疫系統(tǒng)自發(fā)阻止炎癥發(fā)生的表現(xiàn)。那么這兩類功能相反的細(xì)胞因子在SP患者的發(fā)病中所起作用，及其在并發(fā)癥中扮演角，以及例利培酮等非典型精神藥物應(yīng)用后Ⅱ型糖尿病(T2DM)并發(fā)癥的發(fā)生中起到哪些作用還不十分清楚[11]。本研究結(jié)果顯示SP組(SP，SPDM)的TNF-α、IL-1βmRNA表達(dá)水平均高于對(duì)照組。這一結(jié)果與之前相關(guān)假說推測(cè)相類似。據(jù)此推測(cè)，SP患者罹患糖尿病或許與促炎因子相關(guān)，例如促炎因子TNF-α對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有抑制做用，并可誘發(fā)胰島素抵抗，損傷胰島細(xì)胞，引起血糖升高，最終導(dǎo)致患者罹患糖尿病，或加重其糖尿病的嚴(yán)重程度[12]。

本次研究發(fā)現(xiàn)，抗炎細(xì)胞因子IL-10mRNA的表達(dá)水平只是在SP組有所改變，而SPDM組則變化不大。提示IL-10在SP發(fā)病中發(fā)揮著一定作用，而當(dāng)此類患者發(fā)生糖尿病并發(fā)癥后對(duì)炎癥的抑制作用減弱。曾有研究指出在首發(fā)SP患者且未經(jīng)藥物治療時(shí)血清中抗炎細(xì)胞因子IL-10的水平低于健康對(duì)照組， 陽性與陰性癥狀量表(PANSS)評(píng)定后，發(fā)現(xiàn)抗炎細(xì)胞因子IL-10的水平與PANSS陰性癥狀呈負(fù)相關(guān)[13]。這些研究結(jié)果表明，IL-10水平降低的可能與SP患者急性發(fā)作陰性癥狀和認(rèn)知功能受損有關(guān)[14]。

在相關(guān)文獻(xiàn)中，還顯示了其他因素對(duì)炎性因子的影響，本文對(duì)生化指標(biāo)TG、CHO， BMI和FPG與炎性因子都做了相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)IL-1βmRNA的表達(dá)水平和BMI呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.3965，P=0.041)；與FPG呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.3562，P=0.0163)。提示SP患者炎性因子濃度增加，可能進(jìn)一步導(dǎo)致胰島功能受損，代謝或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的異常[14,15]。從而使機(jī)體長期處于高血糖狀態(tài)，導(dǎo)致代謝功能失衡，同時(shí)加劇血糖濃度增高，導(dǎo)致加重病情[3]。

促炎因子TNF-α和IL-1βmRNA的表達(dá)水平的升高，在SP患者的發(fā)病及其罹患糖尿病這一過程中發(fā)揮著重要作用，其過程復(fù)雜，它們以形成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的形式引起體內(nèi)免疫功能異常，從而導(dǎo)致了細(xì)胞間通信異常或荷爾蒙激素信號(hào)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能受損，影響代謝或中樞系統(tǒng)的功能[16]。

抑炎因子IL-10mRNA的表達(dá)水平只是SP組高于對(duì)照組，提示其在SP發(fā)病中發(fā)揮著一定作用，也許這和患者的中樞神經(jīng)細(xì)胞損害有關(guān)。但是此類患者發(fā)生糖尿病并發(fā)癥后，對(duì)炎癥的抑制作用減弱，因此SPDM組IL-10水平變化較小[17]。有研究證據(jù)表明首發(fā)SP患者未用藥前IL-10水平異常，進(jìn)一步揭示炎性因子與SP的發(fā)生相關(guān)[18]。盡管這些炎性因子究竟如何作用在SP患者病程的機(jī)制，還未完全闡明，但炎性因子的升高提示可以使用抗炎藥物做為輔助治療，目前對(duì)于SP患者，非甾體抗炎藥(NSAIDs：如塞來昔布、阿司匹林、)作為抗SP藥物輔助用藥，對(duì)治療患者精神癥狀有一定的效果[19]。本研究的結(jié)論進(jìn)一步支持了這一論點(diǎn)。但本次研究受到種種限制，沒有更多的樣本量，有待于今后擴(kuò)充樣本量。另外我這次觀察到SPDM組的平均年齡明顯高于對(duì)照組及SP組，我認(rèn)為年齡因素與用藥年限與疾病的發(fā)生發(fā)展也有很大關(guān)系。在擴(kuò)大樣本量后，要進(jìn)一步排除各種混雜因素，采用更好的統(tǒng)計(jì)方法，得到更精確的結(jié)論。

總之，炎性因子極有可能是SP患者致病和并發(fā)其他疾病的重要因素，能夠監(jiān)測(cè)到這一情況的發(fā)生并了解其變化，干預(yù)其發(fā)展是延緩并發(fā)癥發(fā)生的思路之一。但是炎性因子有很多種，對(duì)于其中一種的研究不能夠充分的說明問題，應(yīng)當(dāng)考慮炎性因子組，如果把所有與代謝性疾病有關(guān)的炎性因子考慮進(jìn)去，挑選其中具有代表性的炎性因子，做為組合，將會(huì)更有意義。本次研究提示了我們或許應(yīng)當(dāng)改變我們對(duì)于SP治療和預(yù)防的傳統(tǒng)理解，力圖尋求新的治療手段和預(yù)防的方法。