血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對(duì)精神分裂癥診斷價(jià)值及與精神癥狀嚴(yán)重性的關(guān)系

劉波，趙媛媛，劉聰，郭寧寧，華婷婷

（1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院精神二科；2.睡眠醫(yī)學(xué)科；3.精神七科，河南 新鄉(xiāng) 453002）

精神分裂癥是常見精神疾病，患者常存在思維、感知、行為、情感等多方面障礙，嚴(yán)重影響社會(huì)功能及生活質(zhì)量。認(rèn)知功能障礙是精神分裂癥核心癥狀之一，神經(jīng)發(fā)育假說認(rèn)為，認(rèn)知功能障礙是腦內(nèi)某些因子水平異常的外在表現(xiàn)[1]。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（Brain derived neurotrophic factor，BDNF）是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)家族成員之一，與注意、記憶、學(xué)習(xí)等認(rèn)知功能密切相關(guān)[2]。微小RNA（miRNA）是物體內(nèi)廣泛存在的高度保守的短小RNA，對(duì)細(xì)胞增殖、分化及炎癥、免疫等多種生物學(xué)功能均具有調(diào)控作用[3]。研究證實(shí)，miR-181c過表達(dá)可通過引起線粒體復(fù)合物IV重構(gòu)及功能紊亂、調(diào)控炎性因子表達(dá)等介導(dǎo)神經(jīng)元損傷，進(jìn)而引起認(rèn)知功能障礙[4]。鳶尾素由Ⅲ型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域5（FNDC5）基因編碼、剪切而成，具有促進(jìn)血糖利用、改善胰島素抵抗等作用[5]。研究指出，精神分裂癥患者血清鳶尾素表達(dá)升高，可能參與代謝調(diào)節(jié)過程[6]。但鳶尾素與精神癥狀嚴(yán)重性關(guān)系仍缺乏循證支持。基于此，本研究首次探討血清鳶尾素、BDNF、miR-181c在精神分裂癥診斷價(jià)值及與精神癥狀嚴(yán)重性的關(guān)系，旨在為致病機(jī)制研究提供參考依據(jù)。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年2月至2020年2月我院92例精神分裂癥患者作為觀察組，另選取89例健康體檢者作為對(duì)照組。精神分裂癥患者均符合加拿大精神病學(xué)協(xié)會(huì)（Canadian Psychiatric Association,CPA）診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；可正常交流，配合完成檢查；排除標(biāo)準(zhǔn)：精神活性物質(zhì)依賴或?yàn)E用史；酒精依賴史；腦器質(zhì)性疾?。粐?yán)重呼吸、內(nèi)分泌、心血管、神經(jīng)及血液系統(tǒng)等疾病。2組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、空腹血糖（FBG）、三酰甘油（TG）、文化程度均衡可比（P＞0.05）。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審批通過。見表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法 清晨采集空腹肘靜脈血5 mL，離心（時(shí)間15 min，半徑8 cm，轉(zhuǎn)速3 500 r/min）取血清，以酶聯(lián)免疫法測(cè)鳶尾素、BDNF水平，試劑盒由武漢華美生物工程有限公司提供。mi R-181c以熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）檢測(cè)：提取總RNA（TRIzol總RNA提取試劑盒），測(cè)定總RNA純度（紫外分光光度計(jì)），A260/A280≥1.80為合格。用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為模板單鏈cDNA，以cDNA為模板行PCR。引物序列：miR-181c上游引物5” -AACAUUCAACCUGUCGGUGAGU-3” ，下游引物5” -UCACCGACAGGUUGAAUGUUUU-3” ；U6 上 游 引 物 5” -TCAGTTTGCTGTTCTGGGTG-3” ，下游引物5” -CGGTTGGCTGGAAAGGAG-3” ；反應(yīng)條件92℃1 min，92℃30 s，56℃30 s，74℃30 s，共40個(gè)循環(huán)，采用2-△△CT方法計(jì)算兩組miR-181c相對(duì)表達(dá)量。具體方法如下：首先對(duì)所有測(cè)試樣本（即觀察組樣本和對(duì)照組樣本）和校準(zhǔn)樣本用內(nèi)參基因CT值歸一目標(biāo)基因的CT值，△CT（觀察組樣本或?qū)φ战M樣本）=CT（目標(biāo)基因，測(cè)試樣本）-CT（內(nèi)參基因，測(cè)試樣本），△CT（校準(zhǔn)樣本）=CT（目標(biāo)基因，校準(zhǔn)樣本）-CT（內(nèi)參基因，校準(zhǔn)樣本）；其次，用校準(zhǔn)樣本的△CT歸一測(cè)試樣本的△CT值，△△CT=△CT（觀察組樣本或?qū)φ战M樣本）-△CT（校準(zhǔn)樣本）；最后分別計(jì)算觀察組及對(duì)照組樣本表達(dá)水平比率即相對(duì)表達(dá)量=2-△△CT。

1.3 觀察指標(biāo) （1）兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平。（2）兩組代謝指標(biāo)[胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）、腰 圍、空 腹 血 糖（FBG）、三 酰 甘 油（TG）]水平。（3）兩組PANSS評(píng)分。包括陽性因子（7項(xiàng)）、陰性因子（7項(xiàng)）和一般精神病理因子（16項(xiàng)），共30項(xiàng)，按7級(jí)評(píng)分（1=無，7=極重），評(píng)分與病情嚴(yán)重程度正相關(guān)。（4）血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c與PANSS評(píng)分、代謝指標(biāo)關(guān)系。（5）多元線性分析血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c與PANSS評(píng)分、代謝指標(biāo)關(guān)系。（6）血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c對(duì)精神分裂癥單一診斷價(jià)值。（7）血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對(duì)精神分裂癥聯(lián)合診斷價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)處理使用SPSS 22.0軟件包，計(jì)量資料以（±s）表示，t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，χ2檢驗(yàn)；采用Pearson相關(guān)性分析，Logistic回歸分析血各指標(biāo)與PANSS評(píng)分、代謝指標(biāo)關(guān)系，ROC曲線分析診斷價(jià)值，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平 觀察組血清鳶尾素、miR-181c水平高于對(duì)照組，BDNF水平低于對(duì)照組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平對(duì)比（±s）

表2 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平對(duì)比（±s）

組別 n觀察組對(duì)照組92 89 t P鳶尾素（mm ol/L）BDNF（μg/L）233.15±69.95 163.20±48.96 7.770＜0.001 3.35±1.01 4.36±1.31 5.820＜0.001 mi R-181c 2.33±0.70 1.63±0.49 7.770＜0.001

2.2 兩組代謝指標(biāo) 兩組FBG、TG比較，無顯著差異（P＞0.05），觀察組HOMA-IR、腰圍大于對(duì)照組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組代謝指標(biāo)對(duì)比（±s）

表3 兩組代謝指標(biāo)對(duì)比（±s）

組別觀察組對(duì)照組n 92 89 t P H O M A-I R 1.61±0.82 1.30±0.52 3.026 0.003腰圍（c m）F B G（mm ol/L）85.51±12.03 70.14±10.89 9.002＜0.001 4.38±0.52 4.50±0.43 1.689 0.093 T G（mm ol/L）0.91±0.15 0.88±0.14 1.390 0.166

2.3 兩組PANSS評(píng)分 觀察組陰性癥狀、陽性癥狀、一般病理癥狀及總分高于對(duì)照組（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組PANSS評(píng)分對(duì)比（±s，分）

表4 兩組PANSS評(píng)分對(duì)比（±s，分）

組別 n觀察組對(duì)照組92 89 t P陰性癥狀26.03±4.11 11.25±1.58 31.731＜0.001陽性癥狀28.38±5.03 12.46±1.31 28.923＜0.001一般病理癥狀60.64±18.12 21.24±2.26 20.359＜0.001總分115.05±34.52 44.95±10.69 18.325＜0.001

2.4 相關(guān)性分析 鳶尾素水平與HOMA-IR、腰圍、PANSS評(píng)分呈正相關(guān)，BDNF水平與HOMA-IR、PANSS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，miR-181c水平與PANSS評(píng)分呈正相關(guān)（P＜0.05）。見表5。

表5 相關(guān)性分析

2.5 多元線性分析 將年齡、性別、FBG、TG等其他因素控制后，鳶尾素與HOMA-IR、腰圍、PANSS評(píng)分有關(guān)，BDNF與HOMA-IR、PANSS評(píng)分有關(guān)，mi R-181c與PANSS評(píng)分有關(guān)（P＜0.05）。見表6。

表6 多元線性分析

2.6 血清鳶尾素、BDNF、miR-181c的診斷價(jià)值ROC顯示，血清鳶尾素、miR-181c單一診斷精神分裂癥的AUC均明顯高于BDNF單一診斷，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=2.345，P=0.010；Z=1.988，P=0.048），而前二者間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=1.080，P=0.140）。為進(jìn)一步提高診斷效能并考慮盡可能降低成本，采用鳶尾素、miR-181c聯(lián)合診斷精神分裂癥的AUC明顯高于鳶尾素、miR-181c單一診斷（Z=3.060，P=0.001；Z=5.377，P＜0.001）。見表7、圖1。

表7 血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對(duì)精神分裂癥診斷價(jià)值

圖1 血各指標(biāo)單一及鳶尾素聯(lián)合miR-181c診斷的ROC曲線

3 討論

精神分裂癥發(fā)病機(jī)制未明，臨床缺乏陽性客觀病理指標(biāo)，且在治療上缺乏有效治療手段，具有高復(fù)發(fā)率、高致殘率、高病死率、低治愈率的特點(diǎn)[8-9]。故對(duì)精神分裂癥發(fā)病機(jī)制、病理改變探討及干預(yù)研究已成為學(xué)者研究熱點(diǎn)。

認(rèn)知功能障礙是精神分裂癥一大核心癥狀，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，認(rèn)知損害可早于精神病性癥狀出現(xiàn)，是精神分裂癥原發(fā)癥狀，并貫穿疾病整個(gè)過程[10]。也有學(xué)者認(rèn)為，精神分裂癥由神經(jīng)發(fā)育障礙所致[11]。近年來，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在神經(jīng)發(fā)育及腦可塑性中的作用逐漸受到重視，其中BDNF更是受到廣泛關(guān)注。本研究結(jié)果顯示，觀察組血清BDNF表達(dá)顯著降低，且與精神癥狀嚴(yán)重性相關(guān)，與曹家艷等[12]研究一致。BDNF水平降低可引起腦功能，尤其信息傳遞功能缺損，進(jìn)而引起腦病理生理改變，可能是參與精神分裂癥病理過程的重要機(jī)制。且研究證實(shí)，神分裂癥患者神經(jīng)損傷隨病程延長(zhǎng)而加重，BDNF水平持續(xù)降低[13]。Ko等[14]研究顯示，給予BDNF位點(diǎn)突變的小鼠外源性BDNF，可修復(fù)認(rèn)知功能損傷。這也進(jìn)一步表明BDNF可能在精神分裂癥病理過程中起關(guān)鍵作用。藥源性肥胖是精神分裂癥藥物治療過程中常見不良反應(yīng)之一。吳愛菊等[15]研究指出，伴藥源性肥胖的精神分裂癥患者認(rèn)知缺陷更明顯，且IR可能參與此病理生理過程。如上所言，認(rèn)知功能損傷與BDNF和HOMAIR存在某種聯(lián)系。本研究數(shù)據(jù)顯示，BDNF水平與HOMA-IR有關(guān)。研究表明，IR可抑制海馬微血管反應(yīng)及營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸功能，使P-tau蛋白、淀粉樣蛋白沉積增加，降低突觸可塑性，促進(jìn)線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激損傷等，進(jìn)而引起認(rèn)知功能損害[16]。故推測(cè)，IR可能通過上述機(jī)制參與認(rèn)知功能損害，影響血清BDNF水平。

miRNA為單鏈非編碼小RNA，具有廣泛基因調(diào)控功能。研究發(fā)現(xiàn)，缺血/缺氧大鼠腦組織中，mi R-181c表達(dá)升高，而抑制mi R-181c表達(dá)，可促進(jìn)細(xì)胞色素C氧化酶1亞基表達(dá)，減輕腦損傷[17]。張仕娟等[18]研究顯示，血清miR-181c表達(dá)上調(diào)是急性腦梗死后認(rèn)知功能損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究發(fā)現(xiàn)，觀察組血清miR-181c水平觀察組血清mi R-181c水平高于對(duì)照組（P＜0.05），且與PANSS評(píng)分呈正相關(guān)（P＜0.05）。提示血清miR-181c高表達(dá)可能參與精神分裂癥發(fā)生、發(fā)展。研究表明，mi R-181c過表達(dá)可抑制mt-cox1蛋白表達(dá)，上調(diào)mt-cox2、mt-cox3蛋白表達(dá)，進(jìn)而引起線粒體復(fù)合物IV重構(gòu)及功能紊亂，促進(jìn)神經(jīng)元損傷[19]。研究證實(shí)，精神分裂癥患者血清腫瘤壞死因子-α（TNFα）表達(dá)升高，可激活促凋亡信號(hào)通路，介導(dǎo)神經(jīng)元凋亡，并可促進(jìn)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶表達(dá)，引起一氧化氮大量合成與釋放，損傷神經(jīng)元[20]。而TNF-α是mi R-181c下游靶基因，故推測(cè)miR-181c可能通過促進(jìn)TNF-α表達(dá)，加重精神分裂癥患者認(rèn)知功能損傷，其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步證實(shí)。

鳶尾素在改善肥胖、IR過程中發(fā)揮積極作用，被認(rèn)為是治療多囊卵巢綜合征、糖尿病等代謝性疾病的潛在靶點(diǎn)[21]。本研究結(jié)果顯示，觀察組血清鳶尾素水平顯著升高，且與HOMA-IR、腰圍相關(guān)。精神分裂癥患者多存在代謝異常，而鳶尾素可激活A(yù)MP蛋白依賴激酶（AMPK），促使葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白移位，進(jìn)而加快血糖利用；同時(shí)，通過AMPK途徑誘導(dǎo)過氧化物酶體增殖活化受體α（PPARα）表達(dá)，而PPARet結(jié)合其反應(yīng)元件，可調(diào)控β氧化酶、葡萄糖激酶、生酮基因等編碼相關(guān)代謝基因，促進(jìn)血糖利用，調(diào)節(jié)瘦素、TNF-α等基因表達(dá)，促進(jìn)脂肪酸氧化，加速血脂分解利用，改善IR[22-23]。因此，精神分裂癥患者鳶尾素可能通過調(diào)節(jié)代謝異常，對(duì)HOMA-IR、腰圍產(chǎn)生影響。張佩芬等[24]研究也發(fā)現(xiàn)，鳶尾素可能參與精神分裂癥患者代謝調(diào)節(jié)過程。此外，本研究首次分析，血清鳶尾素水平與精神癥狀嚴(yán)重性的關(guān)系，結(jié)果顯示，二者呈正相關(guān)。其原因可能為，鳶尾素可在早期參與精神分裂癥患者IR調(diào)節(jié)，減輕IR所致的認(rèn)知功能損害，但在改善IR過程中，胰島素長(zhǎng)期處于高水平引起鳶尾素調(diào)節(jié)失代償，導(dǎo)致鳶尾素抵抗。

ROC曲線顯示，鳶尾素、miR-181c、BDNF診斷精神分裂癥價(jià)值的AUC均較高，為臨床診斷精神分裂癥提供新途徑。同時(shí)，由于血清鳶尾素、mi R-181c單一診斷精神分裂癥的AUC均明顯高于BDNF單一診斷，為進(jìn)一步提高診斷效能并考慮盡可能降低成本,本研究嘗試選擇鳶尾素、miR-181c聯(lián)合診斷精神分裂癥，AUC高達(dá)0.872，顯著優(yōu)于單一診斷，為臨床診斷精神分裂癥提供更全面、可靠的參考信息。但本研究未詳細(xì)探討上述指標(biāo)是否存在相關(guān)性，及通過哪種途徑形成反饋調(diào)節(jié)關(guān)系，需作進(jìn)一步分析與探究。

綜上可知，精神分裂癥患者血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平呈異常表達(dá)，且與精神癥狀嚴(yán)重性相關(guān)，其中鳶尾素、BDNF還與患者代謝指標(biāo)相關(guān)，鳶尾素、mi R-181c聯(lián)合檢測(cè)能有效診斷精神分裂癥，為臨床提供數(shù)據(jù)支持。