張慶玉 王訓(xùn)強(qiáng) 樓忠澤 季蘊(yùn)辛 阮列敏
●綜 述
血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與抑郁癥關(guān)系的臨床研究進(jìn)展
張慶玉 王訓(xùn)強(qiáng) 樓忠澤 季蘊(yùn)辛 阮列敏
抑郁癥是精神障礙中常見(jiàn)的一種疾病,其終生患病率約10%,自殺率高達(dá)15%。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)假說(shuō)認(rèn)為,腦內(nèi)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的不足會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或功能造成影響。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一種重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,相對(duì)分子量34~45kDa,主要由神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞及炎癥細(xì)胞產(chǎn)生,具有促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、增強(qiáng)突觸可塑性等作用,并有望成為治療抑郁癥的新分子靶點(diǎn)。低氧、運(yùn)動(dòng)、抗抑郁藥可誘導(dǎo)其表達(dá)增加,而年齡增長(zhǎng)、慢性應(yīng)激則使其表達(dá)降低[1]。目前已發(fā)現(xiàn),VEGF是抑郁小鼠發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵因子,但臨床上VEGF與抑郁癥相關(guān)性的研究未取得一致性結(jié)果,本文將對(duì)目前VEGF與抑郁癥關(guān)系的臨床研究進(jìn)展作一綜述。
筆者對(duì)近年來(lái)有關(guān)抑郁癥患者體內(nèi)VEGF表達(dá)水平的臨床研究進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),VEGF呈現(xiàn)增高、不變、降低3種可能。Galecki等[2]對(duì)268例抑郁癥患者和200例健康對(duì)照者檢測(cè)血清VEGF后發(fā)現(xiàn),患者體內(nèi)VEGF水平明顯高于對(duì)照組;Berent等[3]研究同樣發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者體內(nèi)VEGF水平明顯高于非抑郁人群;其他研究均發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者體內(nèi)VEGF表達(dá)水平顯著增高[4-6]。然而,一項(xiàng)40例重度抑郁患者的研究顯示,抑郁癥患者與正常對(duì)照組間VEGF水平無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但該研究也顯示,隨著抑郁嚴(yán)重程度的增加,VEGF水平有降低趨勢(shì)[7];另一項(xiàng)對(duì)58例有自殺意念、行為的抑郁癥患者的研究發(fā)現(xiàn),此類患者體內(nèi)VEGF水平反而明顯降低,且與自殺意念的強(qiáng)烈程度呈明顯負(fù)相關(guān)[8]。
盡管關(guān)于VEGF表達(dá)水平的研究結(jié)果存在差異,但筆者認(rèn)為上述差異是可以解釋的。首先,檢測(cè)對(duì)象(蛋白或mRNA)以及檢測(cè)對(duì)象來(lái)源(血清或血漿)不一致;其次,上述研究對(duì)象來(lái)自不同的種族,有學(xué)者認(rèn)為不同種族間存在蛋白表達(dá)的差異性并能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果[9];第三,上述研究對(duì)象的疾病狀態(tài)存在一定差異性,例如有些研究中患者伴有明顯的焦慮情緒或精神病癥狀,這些癥狀可能會(huì)對(duì)研究目標(biāo)造成干擾。近期有學(xué)者提出,VEGF可能和精神病癥狀存在一定相關(guān)性,他們對(duì)15例精神分裂癥患者給予為期12周的藥物治療后發(fā)現(xiàn),患者癥狀的改善和VEGF水平的變化存在明顯相關(guān),并因此推測(cè)VEGF有望成為評(píng)估精神分裂癥愈后的生物標(biāo)記物[10],此外,也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)VEGF和焦慮情緒之間存在一定關(guān)系,他們對(duì)209例健康成年人血清的44種細(xì)胞因子檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),伴有焦慮或抑郁情緒的成年人VEGF表達(dá)水平明顯下降[11]。
神經(jīng)生物學(xué)研究表明,神經(jīng)元具有再生功能,成體神經(jīng)干細(xì)胞能夠不斷通過(guò)自我更新,對(duì)損傷的神經(jīng)元進(jìn)行修復(fù),并能分化為各種類型的神經(jīng)細(xì)胞,如神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞等,多種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子參與了神經(jīng)元的修復(fù)過(guò)程。因此,有學(xué)者猜測(cè)VEGF的高表達(dá)可能代表了受到損傷的海馬神經(jīng)元正在進(jìn)行有效的自我修復(fù),而低水平的VEGF可能預(yù)示著神經(jīng)元再生能力較弱,機(jī)體不能有效的應(yīng)對(duì)目前的疾病狀態(tài)[9],如Kotan等[7]發(fā)現(xiàn)疾病嚴(yán)重程度與VEGF水平呈負(fù)相關(guān),即重度抑郁患者體內(nèi)VEGF水平明顯低于中度或輕度患者。也有學(xué)者對(duì)30例重度抑郁癥患者進(jìn)行為期12周的度洛西汀治療后發(fā)現(xiàn),第6周時(shí)部分患者癥狀明顯改善,同時(shí)伴有VEGF表達(dá)水平的提高,而另外部分存在藥物抵抗(治療無(wú)效)的患者體內(nèi)VEGF表達(dá)量始終低于治療初時(shí)水平[12]。
人類VEGF基因位于6號(hào)染色體短臂2區(qū)1帶3亞帶(6p21.3),由8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子組成,至少存在25個(gè)基因多態(tài)性,這些位點(diǎn)的多態(tài)性可能和多種疾病有關(guān),如肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥、阿爾茨海默
日本的研究人員對(duì)本國(guó)154例抑郁癥患者基因檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),位于啟動(dòng)子區(qū)的2578C/A多態(tài)性與正常人群間不存在差異性[16];但另外一項(xiàng)研究顯示,2578C/A多態(tài)性可能與治療過(guò)程中的藥物抵抗有關(guān),該研究的對(duì)象為119例藥物抵抗以及98例藥物治療有效的芬蘭籍患者,發(fā)現(xiàn)存在藥物抵抗的這部分患者基因型多為CC[17]。以上研究說(shuō)明2578C/A多態(tài)性在人群分布上可能無(wú)差異,但該點(diǎn)的特定基因型可能和抑郁癥的某項(xiàng)特征相關(guān)。如近年來(lái)有研究提示某些位點(diǎn)的基因多態(tài)性還可能和蛋白的表達(dá)量之間存在一定關(guān)聯(lián)。Galecki等[2]針對(duì)268例波蘭人的研究發(fā)現(xiàn),在位點(diǎn)936C/T處,TT基因型患者VEGF表達(dá)明顯降低,而另外一項(xiàng)來(lái)自巴林的研究結(jié)果卻與此相反,他們檢測(cè)519例健康成年人該位點(diǎn)的基因型,發(fā)現(xiàn)等位基因T與VEGF的高表達(dá)有關(guān)[18]。
關(guān)于同一位點(diǎn)出現(xiàn)相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,筆者認(rèn)為種族的差異性可能是造成結(jié)果不同的原因之一。有兩項(xiàng)針對(duì)白種人的研究結(jié)果顯示,位點(diǎn)1416T/A以及位點(diǎn)405G/C的多態(tài)性均與正常人存在明顯差異,前者的基因型AA以及后者的基因型CC為抑郁癥發(fā)病的危險(xiǎn)因素[2,19],而臺(tái)灣的研究者檢測(cè)了351例亞洲人的7個(gè)位點(diǎn)(包括上述2個(gè)位點(diǎn)),卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這些位點(diǎn)多態(tài)性與抑郁癥之間存在關(guān)聯(lián)[20];其次,VEGF表達(dá)水平可能受多個(gè)位點(diǎn)的調(diào)控,目前研究發(fā)現(xiàn)至少有3個(gè)位點(diǎn)(405G/G、271A/A、T-936)與VEGF的高表達(dá)有關(guān)[16];另外,VEGF的表達(dá)要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯等過(guò)程,其中有很多因子參與,如IL-1、IL-6、TNF-α等[21],這些因子的變化可能會(huì)影響目標(biāo)蛋白的表達(dá)。因此,未來(lái)多中心、多種族、大人群的研究對(duì)確定VEGF基因多態(tài)性與抑郁癥的關(guān)系顯得尤為重要。
基礎(chǔ)研究表明,抗抑郁藥能有效緩解小鼠的抑郁癥狀,并能促使VEGF表達(dá)水平增加[22-24]。目前一些臨床研究提示,VEGF與抗抑郁治療之間可能存在一定相關(guān)性。有研究發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者經(jīng)藥物治療后,治療有效組VEGF水平明顯提高,而無(wú)效組VEGF水平明顯降低[12];Minelli等[25]對(duì)19例藥物抵抗患者接受電休克治療(ECT),結(jié)果發(fā)現(xiàn)ECT結(jié)束1個(gè)月后的VEGF水平比治療初明顯提高,且VEGF水平的增加量與療效相關(guān),這是首次探討ECT與VEGF關(guān)系的臨床研究;國(guó)內(nèi)張敏玲等[26]的研究發(fā)現(xiàn),難治性抑郁癥患者經(jīng)過(guò)病、Ⅱ型糖尿病等[13-15]。 ECT治療后VEGF水平較前提高,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,有學(xué)者推測(cè),VEGF將可能成為預(yù)測(cè)及評(píng)估治療效果的重要指標(biāo)[4]。
但也有一些研究并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兩者存在關(guān)系,如Iga等[16]對(duì)32例抑郁癥患者進(jìn)行為期8周的帕羅西汀治療,前后VEGF mRNA的變化沒(méi)有差異性。筆者認(rèn)為,臨床研究對(duì)象遠(yuǎn)比動(dòng)物模型復(fù)雜,這可能是造成臨床與基礎(chǔ)研究結(jié)果不一致的重要原因。Kahl等[27]就曾報(bào)道VEGF水平在1d中的濃度變化存在差異,這提示外周血的VEGF水平可能存在節(jié)律變化;血清或血漿的VEGF蛋白/mRNA能否真正代表腦內(nèi)的水平尚有待商榷;此外,有研究證實(shí)性別、BMI、運(yùn)動(dòng)及聯(lián)合用藥也可能會(huì)影響VEGF表達(dá)[5,28];Done等[29]研究中,部分患者在服用抗抑郁藥物的同時(shí)也在服用其他藥物,這些藥物是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾尚有待驗(yàn)證。所以,面對(duì)臨床研究對(duì)象的復(fù)雜性,未來(lái)的研究應(yīng)做到盡可能的細(xì)化,比如將首次發(fā)作與復(fù)發(fā)、首次發(fā)作的年齡、復(fù)發(fā)的次數(shù)、抑郁嚴(yán)重程度、是否服用過(guò)抗抑郁藥、是否服用過(guò)其他抗精神病要、是否有自殺行為或意念、家族史等特征分開(kāi)研究。
綜上所述,臨床結(jié)果提示VEGF與抑郁癥存在一定相關(guān)性,關(guān)于VEGF與抑郁癥的研究仍具有潛在的現(xiàn)實(shí)意義。鑒于臨床研究的復(fù)雜性,這就需要研究者將來(lái)以更統(tǒng)一、更細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)及更大的樣本量去探究抑郁癥與VEGF的關(guān)系。VEGF作為一種重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,是對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)假說(shuō)的重要補(bǔ)充,為闡明抑郁癥發(fā)病機(jī)制提供了更加開(kāi)闊的視角,隨著對(duì)其研究的不斷深入,未來(lái)可能成為治療抑郁癥的新的分子靶點(diǎn)。
[1] Howell K R,Kutiyanawalla A,Pillai A,et al.Long-term continuous corticosterone treatment decreases VEGF receptor-2 expression in frontalcortex[J].PLoS One,2011,6(5):e20198.
[2] Galecki P,Orzechowska A,Berent D,et al.Vascular endothelial growth factor receptor 2 gene(KDR)polymorphisms and expression levels in depressive disorder[J].J Affect Disord,2013,147 (1-3):144-149.
[3] Berent D,Macander M,Szemraj J,et al.Vascular endothelial growth factor A gene expression level is higher in patients with major depressive disorder and not affected by cigarette smoking, hyperlipidemia or treatment with statins[J].Acta Neurobiol Exp (Wars),2014,74(1):82-90.
[4] Clark-Raymond A,Meresh E,Hoppensteadt D,et al.Vascular En-dothelial Growth Factor:A potential diagnostic biomarker for major depression[J].J Psychiatr Res,2014,59:22.
[5] Elfving B,Buttenschon H N,Foldager L,et al.Depression and BMI influences the serum vascular endothelial growth factor level[J]. Int J Neuropsychopharmacol,2014,17(9):1409-1417.
[6] Lee B H,Kim Y K.Increased plasma VEGF levels in major depressive or manic episodes in patients with mood disorders[J].J Affect Disord,2012,136(1-2):181-184.
[7] Kotan Z,Sarandol E,Kirhan E,et al.Serum brain-derived neurotrophic factor,vascular endothelialgrowth factor and leptin levels in patients with a diagnosis of severe major depressive disorderwith melancholic features[J].TherAdvPsychopharmacol,2012, 2(2):65-74.
[8] Isung J,Mobarrez F,Nordstrom P,et al.Low plasma vascular endothelial growth factor(VEGF)associated with completed suicide[J].World J BiolPsychiatry,2012,13(6):468-473.
[9] Clark-Raymond A,Halaris A.VEGF and depression:a comprehensive assessment of clinical data[J].J Psychiatr Res,2013,47 (8):1080-1087.
[10] Murphy B P,Pang T Y,Hannan A J,et al.Vascular endothelial growth factor and brain-derived neurotrophic factor in quetiapine treated first-episode psychosis[J].Schizophr Res Treatment,2014,2014:719395.
[11] Katsuura S,KamezakiY,YamagishiN,et al.Circulating vascular endothelialgrowth factor is independently and negatively associated with trait anxiety and depressive mood in healthy Japanese university students[J].International Journal of Psychophysiology,2011,81(1):38-43.
[12] Fornaro M,Rocchi G,Escelsior A,et al.VEGF plasma level variations in duloxetine-treated patients with major depression[J]. Journalof Affective Disorders,2013,151(2):590-595.
[13] Gao L,Zhou S,Cai H,et al.VEGF levels in CSF and serum in mild ALS patients[J].J NeurolSci,2014,346(1-2):216-220.
[14] Garcia KO,Ornellas F L,Martin P K,et al.Therapeutic effects of the transplantation of VEGF overexpressing bone marrow mesenchymal stem cells in the hippocampus of murine model of Alzheimer's disease[J].Front Aging Neurosci,2014,6:30.
[15] Sun C Y,Lee C C,Hsieh M F,et al.Clinical association of circulating VEGF-B levels with hyperlipidemia and target organ damage in type 2 diabetic patients[J].J Biol Regul Homeost A-gents,2014,28(2):225-236.
[16] Iga J,Ueno S,Yamauchi K,et al.Gene expression and association analysis of vascular endothelial growth factor in major depressive disorder[J].Progress in Neuro-Psychopharmacology and BiologicalPsychiatry,2007,31(3):658-663.
[17] ViikkiM,Anttila S,Kampman O,et al.Vascular endothelialgrowth factor(VEGF)polymorphism is associated with treatment resistant depression[J].NeurosciLett,2010,477(3):105-108.
[18] Al-Habboubi H H,Sater M S,Almawi A W,et al.Contribution of VEGF polymorphisms to variation in VEGF serum levels in a healthy population[J].Eur Cytokine Netw,2011,22(3):154-158.
[19] Galecki P,Galecka E,Maes M,et al.Vascular endothelial growth factor gene(VEGFA)polymorphisms may serve as prognostic factors for recurrent depressive disorder development[J].Prog NeuropsychopharmacolBiolPsychiatry,2013,45:117-124.
[20] Tsai S J,Hong C J,Liou Y J,et al.Haplotype analysis of single nucleotide polymorphisms in the vascular endothelial growth factor(VEGFA)gene and antidepressant treatment response in major depressive disorder[J].Psychiatry Res,2009,169(2):113-117.
[21] Kajdaniuk D,Marek B,Foltyn W,et al.Vascular endothelial growth factor(VEGF)in endocrinology and oncology[J].EndokrynolPol,2011,62(Suppl3):14-22.
[22] Sun R,Li N,Li T.VEGF regulates antidepressant effects of lamotrigine[J].Eur Neuropsychopharmacol,2012,22(6):424-430.
[23] Lesemann A,Reinel C,Huhnchen P,et al.MPTP-induced hippocampal effects on serotonin,dopamine,neurotrophins,adult neurogenesis and depression-like behavior are partially influenced byfluoxetine in adultmice[J].Brain Res,2012,1457:51-69. [24] 黃致嘉,王立偉.血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子與抑郁癥的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)假說(shuō)[J].國(guó)際精神病學(xué)雜志,2014,41(01):40-43.
[25] Minelli A,Zanardini R,Abate M,et al.Vascular Endothelial Growth Factor(VEGF)serum concentration during electroconvulsive therapy(ECT)in treatment resistant depressed patients [J].Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry,2011,35(5): 1322-1325.
[26]張敏玲,歐玉芬,古智文,等.難治性抑郁癥患者M(jìn)ECT治療前后血清VEGF水平的變化[J].四川精神衛(wèi)生,2014,27(04):324-327.
[27] Kahl K G,Bens S,Ziegler K,et al.Angiogenic factors in patients with current major depressive disorder comorbid with borderline personality disorder[J].Psychoneuroendocrinology,2009,34(3): 353-357.
[28] Fabel K,Fabel K,Tam B,et al.VEGF is necessary for exercise-induced adult hippocampal neurogenesis[J].Eur J Neurosci,2003,18(10):2803-2812.
[29] Dome P,Halmai Z,Dobos J,et al.Investigation of circulating endothelial progenitor cells and angiogenic and inflammatory cytokines during recovery from an episode of major depression [J].J Affect Disord,2012,136(3):1159-1163.
2014-11-19)
(本文編輯:嚴(yán)瑋雯)
浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生一般研究項(xiàng)目(2011KYB098)
315000 寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院(張慶玉、王訓(xùn)強(qiáng));寧波市第一醫(yī)院心身科(樓忠澤、季蘊(yùn)辛、阮列敏)
阮列敏,E-mail:lmruan@tom.com