首發(fā)與復(fù)發(fā)抑郁癥患者血清犬尿氨酸途徑代謝物水平比較

老幗慧，寧玉萍，周燕玲

（廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院，廣東 廣州 510370 *通信作者：周燕玲，E-mail：zhouylivy@aliyun.com）

抑郁癥是一種高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率的精神疾病，我國(guó)流行病學(xué)調(diào)查顯示，抑郁癥終生患病率高達(dá)6.9%［1］。情緒低落、興趣減退、精力缺乏、自殺意念或自殺行為是抑郁癥的常見癥狀。抑郁癥發(fā)病機(jī)制至今尚未完全清楚。研究表明，犬尿氨酸途徑（kynurenine pathway，KP）在抑郁癥發(fā)病中具有重要作用［2-3］。人體中色氨酸（tryptophan，TRP）主要代謝為犬尿氨酸（kynurenine，KYN）及其下游代謝產(chǎn)物3-羥基犬尿氨酸（3-hydroxykynurenin，3-HK）、喹啉酸（qinolinic acid，QUIN）、犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KYNA）等，少部分TRP 代謝為5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）［4-5］。臨床研究顯示，抑郁癥患者存在KP 代謝物水平異常，外周血中3-HK 和QUIN 水平以及KYN/TRP 升高，KYNA 水平降低，且抑郁癥狀嚴(yán)重程度與KYNA 水平呈負(fù)相關(guān)，與3-HK和QUIN水平呈正相關(guān)［2，6-7］。伴自殺意念的患者腦脊液中QUIN 水平高于健康人群，QUIN 水平與自殺意念嚴(yán)重程度呈正相關(guān)［8］。既往研究表明，有效的抗抑郁藥物治療與KP 代謝物水平正?；芮邢嚓P(guān)［9-10］。有研究提示，KP 代謝物水平異常與抑郁癥復(fù)發(fā)也有關(guān)系［11］。一項(xiàng)小樣本（n=74）臨床研究顯示，復(fù)發(fā)抑郁癥患者KP 代謝物水平異常比首發(fā)患者更嚴(yán)重，但該研究未分析首發(fā)和復(fù)發(fā)抑郁癥患者KP 代謝物水平與抑郁癥狀嚴(yán)重程度之間的關(guān)系［11］。本研究通過比較首發(fā)與復(fù)發(fā)抑郁癥患者血清KP 代謝物水平的差異，并分析KP 代謝物水平與抑郁癥狀嚴(yán)重程度的關(guān)系，為進(jìn)一步研究抑郁癥復(fù)發(fā)的潛在病理機(jī)制提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

連續(xù)納入2016 年11 月-2018 年12 月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院門診就診的抑郁癥患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65歲，性別不限；②符合《精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)（第5版）》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，fifth edition，DSM-5）抑郁障礙的診斷標(biāo)準(zhǔn)；③近4 周未服用任何精神科藥物；④漢密爾頓抑郁量表17 項(xiàng)版（Hamilton Depression Scale-17 item，HAMD-17）評(píng)分≥17 分；⑤簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有符合DSM-5診斷標(biāo)準(zhǔn)的其他嚴(yán)重精神障礙；②目前患有嚴(yán)重的軀體疾病，如不穩(wěn)定的高血壓病、心臟病、頭顱外傷、癲癇、癡呆等；③妊娠或哺乳期婦女。符合入組標(biāo)準(zhǔn)且不符合排除標(biāo)準(zhǔn)共136 例。將首次發(fā)病且病程≤2 年的患者納入首發(fā)組（n=62）；將發(fā)作次數(shù)≥2 次，且兩次發(fā)作之間緩解期≥2 個(gè)月的患者納入復(fù)發(fā)組（n=74）。

表1 首發(fā)組與復(fù)發(fā)組HAMD-17評(píng)分比較［（±s）/M（Q1～Q3），分］Table 1 Comparison of HAMD-17 score between first-episode group and recurrent group

表1 首發(fā)組與復(fù)發(fā)組HAMD-17評(píng)分比較［（±s）/M（Q1～Q3），分］Table 1 Comparison of HAMD-17 score between first-episode group and recurrent group

注：HAMD-17，漢密爾頓抑郁量表17項(xiàng)版

組 別HAMD-17評(píng)分總評(píng)分23.08±5.02 22.61±4.94 0.583 0.561睡眠障礙3.32±1.99 2.60±1.93-1.001 0.005首發(fā)組（n=62）復(fù)發(fā)組（n=74）t P焦慮/軀體化7.84±2.66 7.33±2.38 1.162 0.248體重0.0（0.0～1.1）0.0（0.0～1.1）2.071 0.040認(rèn)知障礙3.08±1.61 3.36±1.62 2.132 0.035阻滯8.03±2.11 9.06±2.08-2.828 0.005

對(duì)照組來自社區(qū)招募的健康人群。入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～65 歲，性別不限；②能理解本研究?jī)?nèi)容并能配合完成各項(xiàng)檢查；③自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①本人或兩系三代親屬目前或既往患有符合DSM-5 診斷標(biāo)準(zhǔn)中的任一精神障礙；②目前患有感染性疾病、與犬尿氨酸代謝相關(guān)的疾病以及其他其他軀體疾??；③妊娠或哺乳期婦女。符合入組標(biāo)準(zhǔn)且不符合排除標(biāo)準(zhǔn)共60 例。本研究經(jīng)廣州醫(yī)科大學(xué)附屬腦科醫(yī)院倫理委員會(huì)審查通過［倫理審批號(hào)：（2016）第（030）號(hào)］。

1.2 評(píng)定工具及評(píng)定方法

采用自編基本資料調(diào)查表收集患者的性別、年齡、受教育年限、病程、體質(zhì)量指數(shù)，收集對(duì)照組的性別、年齡、受教育年限及體質(zhì)量指數(shù)。

使用HAMD-17 評(píng)定抑郁癥患者的抑郁癥狀。HAMD-17 包括5 個(gè)因子：焦慮/軀體化、體重、認(rèn)知障礙、阻滯、睡眠障礙［12］。采用0～4 分5 級(jí)評(píng)分，評(píng)分越高表明抑郁癥狀越嚴(yán)重［13］。被試入組當(dāng)天，由3 名具有5 年以上臨床工作經(jīng)驗(yàn)的精神科醫(yī)師在安靜的心理測(cè)評(píng)室完成，評(píng)定耗時(shí)15～20 min。評(píng)定者在研究開始前進(jìn)行量表評(píng)定一致性培訓(xùn)，一致性檢驗(yàn)良好，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）為0.88。

1.3 KP代謝物檢測(cè)方法

實(shí)驗(yàn)儀器：HP1200高效液相色譜儀（美國(guó)Agilent公司）；液相色譜/三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent 公司）；Milli-Q 超純水系統(tǒng)（美國(guó)比爾里卡公司）。

實(shí)驗(yàn)試劑：色氨酸（純度99.0%～101.0%，Lot：LBD9323V）；犬尿氨酸（純度≥98%，Lot：#BCBH7784 4V）及犬尿喹啉酸（純度≥98%，Lot：#SLBC5374V）購(gòu)自美國(guó)Sigma 公司。犬尿氨酸-13C415N（純度98%，Lot：1971-070A6）及犬尿喹啉酸-d5（純度98%，Lot：10-ABY-121-1）購(gòu)自加拿大Toronto Research Chemicals 公司。色譜純甲醇購(gòu)自德國(guó)Merck 公司；質(zhì)譜純甲酸銨購(gòu)自印度Sigma-Aldrich公司。

在入組當(dāng)天，采集被試肘靜脈血樣本約4 mL，離心半徑10 cm，3 000 r/min 離心3 min，取上層血清至2 mL 離心管中儲(chǔ)存于-80℃超低溫冰箱。實(shí)驗(yàn)開始前，將血清取出凍融。采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）法檢測(cè)血清TRP、KYN和KYNA水平。

色譜條件：Agilent Eclipse XDB-C18 色譜柱（4.6 mm x150 mm，5 um）為固定相，TRP-KYN 流動(dòng)相為甲醇-水（45∶55，含0.005 mol/L甲酸銨），KYNA流動(dòng)相為甲醇-水（35∶65，含0.005 mol/L 甲酸銨），流速0.5 mL/min；柱溫35℃；TRP-KYN 進(jìn)樣體積為3 uL，KYNA進(jìn)樣體積為5 uL。

質(zhì)譜條件：TRP（m/z 205.1→188.1），KYN（m/z 209.1→146.1），氘代內(nèi)標(biāo)犬尿氨酸-13C4，15N（m/z 214.1→149.1），KYNA（m/z 190.1→144.1）和氘代內(nèi)標(biāo)犬尿喹啉酸-d5（m/z 195.1→149.1）。TRP、KYN、KYNA的線性范圍分別為1～50 μg/mL、0.1～5 μg/mL、1～60 μg/L；最低定量濃度分別為1 μg/mL、100 ng/mL、1 ng/mL，日間變異系數(shù)分別為0.55%～1.88%、0.92%～4.33%、1.37%～4.08%，日內(nèi)變異系數(shù)分別為2.80%～7.06%、5.37%～9.85%、5.34%～10.73%。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 22.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以［n（%）］表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以（±s）或［M（Q1～Q3）］表示，組間比較采用單因素方差分析或兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)。首發(fā)組、復(fù)發(fā)組與對(duì)照組KP 代謝物水平的比較采用協(xié)方差分析，協(xié)變量為年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)以及組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的人口學(xué)變量，再進(jìn)行事后兩兩比較。采用偏相關(guān)分析考查HAMD-17 總評(píng)分及各因子評(píng)分與KP 代謝物水平的關(guān)系，需要校正的變量為年齡、性別和體質(zhì)量指數(shù)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，均為雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料

首發(fā)抑郁癥患者共62 例，其中男性34 例，女性28 例；平均年齡（33.03±11.86）歲；平均受教育年限（12.40±3.01）年；病程（4.62±3.16）月；體質(zhì)量指數(shù)（21.61±3.03）。復(fù)發(fā)抑郁癥患者共74 例，其中男性33 例，女性41 例；平均年齡（34.17±10.42）歲；平均受教育年限（12.70±3.52）年；病程（97.23±73.37）月；體質(zhì)量指數(shù)（22.38±3.53）。對(duì)照組60 例，其中男性35 例，女性25 例；平均年齡（31.31±10.80）歲；平均受教育年限（12.11±2.72）年；體質(zhì)量指數(shù)（22.53±3.80）。首發(fā)組、復(fù)發(fā)組及對(duì)照組的年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)和受教育年限差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。

2.2 首發(fā)組和復(fù)發(fā)組HAMD-17評(píng)分比較

首發(fā)組HAMD-17 的體重和睡眠障礙因子評(píng)分均高于復(fù)發(fā)組（t=2.071、-1.001，P＜0.05 或0.01），認(rèn)知障礙和阻滯因子評(píng)分均低于復(fù)發(fā)組（t=2.132、-2.828，P＜0.05 或0.01），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.3 首發(fā)組、復(fù)發(fā)組與對(duì)照組KP代謝物水平比較

單因素方差分析結(jié)果顯示，首發(fā)組、復(fù)發(fā)組與對(duì)照組TRP（F=8.736，P＜0.01）、KYNA（F=3.953，P=0.021）水平以及KYN/TRP（F=6.828，P=0.001）和KYNA/KYN（F=5.551，P=0.005）差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。事后兩兩比較結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，首發(fā)組和復(fù)發(fā)組TRP 水平更低（t=-3.044、-4.477，P＜0.05 或0.01），KYN/TRP 更高（t=2.343、3.644，P＜0.05 或0.01）；首發(fā)組和對(duì)照組KYNA（t=2.490、2.636，P＜0.05 或0.01）以及KYNA/KYN（t=2.894、2.616，P均＜0.01）均高于復(fù)發(fā)組。見表2。

表2 首發(fā)組、復(fù)發(fā)組及對(duì)照組KP代謝物水平比較（±s）Table 2 Comparison of KP metabolite levels among first-episode group，recurrent group and control group

表2 首發(fā)組、復(fù)發(fā)組及對(duì)照組KP代謝物水平比較（±s）Table 2 Comparison of KP metabolite levels among first-episode group，recurrent group and control group

注：TRP，色氨酸；KYN，犬尿氨酸；KYNA，犬尿喹啉酸；①代表首發(fā)組；②代表復(fù)發(fā)組；③代表對(duì)照組

組 別首發(fā)組（n=62）復(fù)發(fā)組（n=74）對(duì)照組（n=60）犬尿氨酸代謝物水平TRP（ng/mL）10 663.72±1 952.44 10 189.06±2 291.19 11 818.63±1 980.61 8.736＜0.010①=②＜③F P事后兩兩比較KYN（ng/mL）268.16±84.02 270.06±78.53 261.50±75.07 0.435 0.648-KYNA（ng/mL）6.73±2.20 5.65±2.54 6.82±3.06 3.953 0.021①=③＞②KYN/TRP 0.03±0.01 0.03±0.01 0.02±0.01 6.828 0.001①=②＞③KYNA/KYN 0.03±0.01 0.02±0.01 0.03±0.01 5.551 0.005①=③＞②

2.4 相關(guān)分析

首發(fā)組KYN/TRP 與HAMD-17 焦慮/軀體化因子評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.261，P＜0.05），KYNA/KYN與HAMD-17 總評(píng)分及阻滯因子評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.286、-0.282，P均＜0.05）。見表3。

表3 首發(fā)患者KP代謝物水平與HAMD-17評(píng)分的相關(guān)性Table 3 Correlation between KP metabolite levels and HAMD-17 scores in first-episode patients

復(fù)發(fā)組KYN/TRP 與HAMD-17 焦慮/軀體化因子評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.280，P＜0.05）。見表4。

表4 復(fù)發(fā)患者KP代謝物水平與HAMD-17評(píng)分的相關(guān)性Table 4 Correlation between KP metabolite levels and HAMD-17 scores in recurrent patients

3 討 論

本研究結(jié)果顯示，首發(fā)和復(fù)發(fā)抑郁癥患者的TRP 水平均低于健康對(duì)照組，KYN/TRP 高于健康對(duì)照組；與首發(fā)患者比較，復(fù)發(fā)患者KYNA 水平及KYNA/KYN 更低。另外，首發(fā)和復(fù)發(fā)抑郁癥患者血清KYN/TRP 越高，焦慮/軀體化癥狀越嚴(yán)重；首發(fā)抑郁癥患者血清KYNA/KYN 越低，阻滯癥狀和抑郁總體癥狀越嚴(yán)重。

KP 被認(rèn)為與抑郁癥的發(fā)病相關(guān)［14-15］。在炎癥或應(yīng)激狀態(tài)下，KP 的限速酶吲哚胺2，3-雙氧酶（indolamine 2，3-dioxygenase，IDO）過度活化，大量TRP 被代謝為KYN［16-17］。O'Connor 等［18］研究顯示，對(duì)小鼠腦內(nèi)注射脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）可誘導(dǎo)小鼠出現(xiàn)抑郁樣行為，但對(duì)IDO 基因敲除的小鼠或者藥物1-甲基色氨酸抑制IDO 活性的小鼠腦內(nèi)注射LPS，未誘導(dǎo)出現(xiàn)抑郁樣行為。慢性疼痛可誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)抑郁樣行為、海馬IDO 水平上調(diào)及血清白介素-6（interleukin-6，IL-6）水平升高；IDO 基因敲除或藥物抑制IDO活性均可減輕大鼠的疼痛感受和抑郁樣行為［19］。由此推測(cè)，IDO 過度激活與抑郁癥密切相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，首發(fā)和復(fù)發(fā)抑郁癥患者血清TRP 水平均低于健康人群，與既往多項(xiàng)研究結(jié)果一致［2，7，20］，抑郁癥患者大腦中IDO 被激活后，TRP 更多進(jìn)入KYN 代謝途徑，導(dǎo)致腦內(nèi)TRP 耗竭，進(jìn)而腦內(nèi)5-HT不足，出現(xiàn)情緒障礙。

KYN可自由通過血腦屏障［21］，腦內(nèi)KYN可在星形膠質(zhì)細(xì)胞犬尿氨酸轉(zhuǎn)氨酶（kynurenine aminotransferases，KATs）作用下代謝為KYNA，而在小膠質(zhì)細(xì)胞及巨噬細(xì)胞犬尿氨酸-3-羥化酶（kynurenine monooxygenase，KMO）作用下被代謝為3-HK，進(jìn)一步分解為QUIN［22-24］。KYNA 和QUIN 分別具有N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）受體拮抗作用和激動(dòng)作用，分別發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用和神經(jīng)毒性作用［25］。本研究?jī)H檢測(cè)了KYN下游產(chǎn)物KYNA，復(fù)發(fā)患者KYNA 水平及KYNA/KYN低于對(duì)照組和首發(fā)患者，提示復(fù)發(fā)患者KYN進(jìn)入KYN-KYNA 代謝途徑可能更少。在生理?xiàng)l件下，KYN-KYNA 和KYN-QUIN 兩條代謝途徑處于平衡狀態(tài)。在炎癥條件下，腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞及巨噬細(xì)胞被激活的程度高于星形膠質(zhì)細(xì)胞，KMO 表達(dá)比KATs 更加活躍，因此，KYN 更多代謝為QUIN，生成的KYNA 相應(yīng)減少［26］。

既往研究表明［27］，抑郁癥患者血清KYNA/3-HK和KYNA/QUIN 在發(fā)作期及緩解期均低于健康人群，且緩解期患者的癥狀緩解時(shí)間與KYNA/QUIN呈正相關(guān)，快感缺失嚴(yán)重程度與KYNA/QUIN 呈負(fù)相關(guān)。Bay-Richter 等［28］研究表明，與健康人群相比，自殺未遂患者腦脊液中KYNA 水平更低、QUIN水平更高，并且在自殺行為出現(xiàn)之后2 年的隨訪中仍存在這種改變，且KYNA 水平低的患者抑郁癥狀更嚴(yán)重。本研究結(jié)果進(jìn)一步支持假說——KYN 代謝失衡與抑郁癥發(fā)病密切相關(guān)。另外，本研究也觀察到復(fù)發(fā)患者的KYNA 水平及KYNA/KYN 低于首發(fā)患者和健康人群，與Doolin 等［11］報(bào)道的復(fù)發(fā)患者血漿KYNA 水平和KYNA/QUIN 低于首發(fā)患者及健康人群的結(jié)果類似。由此推測(cè)，KYN 下游代謝異常可能與抑郁癥的復(fù)發(fā)存在相關(guān)性。

本研究中，首發(fā)和復(fù)發(fā)抑郁癥患者血清KYN/TRP 與焦慮/軀體化癥狀呈正相關(guān)，但犬尿氨酸代謝物水平與抑郁癥狀的相關(guān)性在首發(fā)和復(fù)發(fā)患者中不完全相同，首發(fā)患者還表現(xiàn)出KYNA/KYN 越高、阻滯癥狀和抑郁總體癥狀越嚴(yán)重。該結(jié)果驗(yàn)證了KYN 下游代謝紊亂在抑郁癥病理生理中起到重要作用的假說。

本研究存在以下局限性：①僅檢測(cè)抑郁癥患者血清KP 代謝物水平，外周循環(huán)的KYNA 難以通過血腦屏障進(jìn)入腦內(nèi)，故血清中KYNA 水平不能完全等同于腦內(nèi)KYNA 水平；②缺少TRP-KYN 途徑關(guān)鍵酶IDO、TDO 及KYN-QUIN 途徑重要代謝物3-HK 和QUIN 的檢測(cè)結(jié)果，未能全面分析KYN 下游代謝物水平的變化；③樣本量較小，未隨訪進(jìn)行縱向隊(duì)列研究，不能得出KYN 下游代謝水平異常與抑郁癥復(fù)發(fā)的因果關(guān)系。下一步研究將建立大樣本首發(fā)抑郁癥患者隨訪隊(duì)列，縱向觀察首發(fā)與復(fù)發(fā)抑郁癥患者KP 代謝物水平變化，并完善3-HK、QUIN和相關(guān)酶水平的檢測(cè)。