楊修登，唐亞梅，郎雯競，劉 勇，陳志衡，陶 懷

（1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院；2.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院兒科；3. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，長沙 410000）

精神分裂癥患者血清中犬尿氨酸及犬尿氨酸-3-單加氧酶濃度變化及臨床意義

楊修登1，唐亞梅1，郎雯競1，劉 勇1，陳志衡2*，陶 懷3*

（1.中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院；2.中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院兒科；3. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，長沙 410000）

目的：研究精神分裂癥（Schizophrenia，SZ）患者血清犬尿氨酸（Kynurenine，KYN）及犬尿氨酸-3-單加氧酶（Kynurenine 3-Monooxygenase，KMO）的濃度變化及臨床意義。方法：采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測55例SZ患者和33例正常對(duì)照（CTR）組血清中KYN和KMO濃度并計(jì)算KYN/KMO的比值。結(jié)果：SZ患者血清KYN含量顯著高于正常對(duì)照組；SZ患者血清KMO含量顯著低于正常對(duì)照組；SZ組男性患者和CTR組男性對(duì)照血清KMO含量較同組內(nèi)的女性顯著降低；SZ組男性和女性患者血清KYN含量均顯著高于相應(yīng)的CTR組男性和女性對(duì)照；SZ組女性患者血清KMO含量較CTR組女性對(duì)照顯著降低。 結(jié)論：血清KYN和KMO水平可為SZ的臨床診斷和治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

精神分裂癥；犬尿氨酸；犬尿氨酸-3-單加氧酶；酶聯(lián)免疫吸附法

精神分裂癥（SZ）是一種最常見的精神障礙性疾病，全世界的患病率約為1%。SZ起病早，病程遷延，進(jìn)展緩慢，給患者本人、家庭及社會(huì)帶來了沉重的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。近年來的研究發(fā)現(xiàn)色氨酸（Tryptophan，TRP）-犬尿氨酸代謝途徑與精神分裂癥（SZ）的發(fā)生有關(guān)［1，2］。TRP是一種人體必需氨基酸，主要經(jīng)KYN途徑代謝，其中間產(chǎn)物KYN的主要代謝產(chǎn)物犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KYNA）對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理功能有重要作用。有研究報(bào)道SZ患者腦脊液及尸檢腦組織樣本中的犬尿氨酸（KYN）含量明顯升高，犬尿氨酸-3-單加氧酶（Kynurenine 3-Monooxygenase，KMO）表達(dá)下降［3，4］。SZ患者腦組織特定區(qū)域的KYN代謝途徑異常，可引起KYN及相關(guān)酶類的表達(dá)改變，進(jìn)而導(dǎo)致SZ患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害［5］。本研究通過檢測SZ患者與正常對(duì)照人群（CTR）血清KYN和KMO的濃度變化，分析比較兩組血清KYN和KMO的濃度差異，探討血清KYN和KMO在SZ臨床診斷和治療的意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 CTR組 采用隨機(jī)數(shù)字法選擇2014年3月 5月在湘雅二醫(yī)院醫(yī)院體檢中心體檢的33名健康成年人（查體、心電圖、胸片、B超、血常規(guī)及肝腎功能等檢查均正常者）作為正常對(duì)照組（男17例，女16例），年齡17～46歲，平均年齡（24.34±4.18）歲，均無精神分裂癥史。

1.1.2 SZ組 來自中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院2013年8月2014年4月精神科病房收住的SZ患者55例（男27例，女28例），年齡15～50歲，平均年齡（26.12±1.08）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合美國精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4版精神分裂癥診斷。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重感染患者、嚴(yán)重內(nèi)臟疾病患者、惡性腫瘤患者以及明確診斷的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者。

1.2 血清標(biāo)本收集和處理 采集所有研究對(duì)象早晨空腹（禁食8 h以上）靜脈血2 mL于真空促凝管內(nèi)，常溫下靜置30 min，3000 g離心5 min后分離血清，取上清并標(biāo)記，-80℃冰箱凍存待測。

1.3 主要儀器與試劑 DK-420型電熱恒溫水浴箱，Stat-Fax 303B酶標(biāo)儀，XZ-P5離心機(jī)，佳能掃描儀（Serial NO. KE WC07869），KYN試劑盒購自美國CUSABIO公司，KMO試劑盒購自美國Cloud-Clone公司。

1.4 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA） ①將標(biāo)準(zhǔn)品和待測血清各取50 μL加入微孔條中，在待測樣本孔內(nèi)加入50 μL生物素標(biāo)記抗體，用封板膠紙封住反應(yīng)孔后，37℃孵育40 min，洗板3次；②每孔加100 μL辣根過氧化物酶結(jié)合物，37℃孵育30 min，洗板5次；③每孔加入底物液90 μL，置37℃避光反應(yīng)20 min，待充分顯色后加終止液50 μL/孔以終止反應(yīng)。將酶標(biāo)儀波長調(diào)節(jié)至450 nm處，測各孔吸光值（OD值），以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)OD值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，統(tǒng)一濃度單位換算后，計(jì)算待測血清樣本中的KYN、KMO含量和KYN/KMO比值。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 SZ患者與CTR組血清KYN和KMO濃度的比較 SZ患者血清KYN含量顯著高于CTR組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；SZ患者血清KMO含量較CTR組顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；SZ患者血清中KYN/KMO比值與CTR組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 SZ患者和CTR組血清KYN和KMO的濃度

2.2 性別差異對(duì)兩組血清KYN和KMO含量的影響

2.2.1 SZ組或CTR組組內(nèi)男女間比較 KYN含量以及KYN/KMO比值均無顯著性差異（P＞0.05）；而SZ組男性患者和CTR組男性對(duì)照血清KMO含量較各組內(nèi)的女性顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2.2 SZ組與CTR組組間男女比較 SZ組男性和女性患者血清KYN含量均顯著高于相應(yīng)的CTR組男性和女性對(duì)照（P＜0.05）；SZ組男性患者血清KMO含量與CTR組男性對(duì)照比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；SZ組女性患者血清KMO含量較CTR組女性對(duì)照顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而SZ患者組與CTR組同性別間比較，KYN/KMO比值均無顯著性差異（P＞0.05）。見表2。

表2 性別差異對(duì)兩組血清KYN和KMO含量的影響

3 討論

犬尿氨酸途徑是色氨酸代謝的主要途徑，此途徑產(chǎn)生的多種生物活性物質(zhì)參與神經(jīng)精神性疾病的病理過程［6，8］。KYN是TRP代謝產(chǎn)生的重要中間產(chǎn)物，可被進(jìn)一步代謝為一系列具有特殊生理效應(yīng)的生物活性分子。KMO是KYN代謝的關(guān)鍵酶，其活性下降可導(dǎo)致KYNA的生成增加。KYNA通過抑制神經(jīng)突觸N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）受體的過度活化，拮抗中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性毒性損傷效應(yīng)。研究顯示，KYN代謝通路異常與SZ密切相關(guān)，SZ患者死亡后的尸檢研究顯示，前額皮質(zhì)中KYN和KYNA濃度顯著升高、KMO濃度顯著下降［9］。Linderholm等研究表明SZ患者腦脊液中的KYN和KYNA濃度顯著升高［3］。本研究發(fā)現(xiàn)SZ患者血清KYN濃度顯著高于正常對(duì)照組、KMO含量顯著低于正常對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前述的研究基本一致，表明SZ患者外周血KYN和KMO水平與中樞神經(jīng)系統(tǒng)一致，呈代償性升高。SZ組男性和女性患者KYN濃度分別顯著高于CTR組男性和女性對(duì)照，而兩組組內(nèi)男女間比較無顯著差異，提示SZ患者外周血KYN 濃度變化受SZ的疾病進(jìn)程影響，與性別無關(guān)。SZ組和CTR組的男性KMO濃度均顯著低于同組內(nèi)的女性，SZ組男性KMO濃度與CTR組男性比較無顯著差異，而SZ組女性KMO濃度顯著低于CTR組女性，與兩組間的整體比較結(jié)果一致，表明SZ組與CTR組之間的KMO濃度差異主要來自于SZ組內(nèi)女性患者KMO濃度的顯著降低，提示SZ女性患者KMO濃度變化受雌激素和SZ疾病進(jìn)程雙重影響；SZ男性患者血清KMO濃度與CTR組男性比較雖無顯著性差異，但有降低趨勢(shì)，其濃度變化是否受SZ病程影響，仍需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量加以明確。KYN/KMO比值在各組內(nèi)和組間比較均未見顯著性差異，可能與樣本數(shù)或KMO表達(dá)的性別差異有關(guān)。

綜上所述，SZ患者血清KYN和KMO的濃度變化與SZ的疾病進(jìn)程相關(guān)，雌激素作為一種神經(jīng)保護(hù)因子可能參與了SZ患者外周血KMO的表達(dá)調(diào)控［10］。TRP 和KYN可通過神經(jīng)源性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體穿過血腦屏障，參與調(diào)節(jié)外周與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的TRP代謝平衡［11］，因此，外周血 KYN和KMO 的濃度變化能在一定程度上反映大腦KYN和KMO改變。本研究結(jié)果初步顯示，外周血KYN和KMO 的濃度變化對(duì)SZ的診斷和治療具有一定參考意義，但SZ的病理機(jī)制復(fù)雜，涉及KYN代謝途徑的多個(gè)環(huán)節(jié)，明確以上關(guān)系仍有待擴(kuò)大樣本數(shù)進(jìn)一步深入研究。

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Determination and clinical significance of serum kynurenine and kynurenine 3 -monooxygenase levels in schizophrenia

Yang Xiu-deng1， Tang Ya-mei1， Lang Wen-jing1， Liu Yong2， Chen Zhi-Heng3， Tao Huai4
（1.The Second Xiangya Hospital Central Soth University， China； 2. The 3rd Xiangya Hospital of Central South University； 3.Medical School，Hunan University of Chinese Medicine Chang Sha， 410000， China）

Objective To investigate the clinical significance of serum kynurenine（KYN） and Kynurenine 3-Monooxygenase（KMO） in schizophrenia（SZ） by determining them in SZ patients and healthy controls（CTR）. Methods The concentration of KYN and KMO in serum of SZ patients and CTR were measured by enzyme linked immunosorbent assay（ELISA） and the KYN/KMO ratios were calculated. Results The KYN level in SZ patients were significantly higher than that in CTR， the KMO level in SZ patients were lower than that in CTR with significant difference， the concentration of KMO in male SZ patients and CTR were significantly lower than female in SZ patients and CTR， the concentration of KYN in male and female SZ patients were significantly higher than their counterparts in CTR， the concentration of KMO in female SZ patients were significantly lower than the female in CTR. Conclusion The serum KYN and KMO level will provide laboratory basis for the clinical diagnosis and treatment of SZ patients.

Schizophrenia； kynurenic acid-3-monooxygenase； ELISA； kynurenine；

R735.1

A

1673-016X（2016）01-0018-03

2015-10-15

湖南省自然科學(xué)基金（No.13JJ6018）；中南大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（2015zzts316）。

陳志衡， E-mail：czh7436@sina.com； 陶懷， E-mail:taohuai123@126.com