王芳瞿萍夏蘭陳貴海

慢性失眠障礙患者血清腫瘤壞死因子與記憶的相關(guān)性研究☆

王芳*瞿萍△夏蘭△陳貴?！稹?/p>

目的 探索慢性失眠障礙（chronic insomnia disorder，CID）患者血清腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）α和（sTNF-α和sTNF-β）及其可溶性受體（sTNF-R1和sTNF-R2）水平的變化，分析其與睡眠質(zhì)量和記憶功能損害間的關(guān)系。方法 納入在睡眠障礙門診就診的CID患者44例，以39名健康睡眠者為對(duì)照。采用匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)（Pittsburgh sleep quality index，PSQI）評(píng)估失眠程度、九盒迷宮評(píng)估記憶功能。用蛋白芯片檢測(cè)血清sTNF-α、sTNF-β、sTNF-R1和sTNF-R2含量，分析相關(guān)性。結(jié)果 CID組的空間工作（Z=5.362，P＜0.001）和物體再認(rèn)記憶（Z=3.260，P=0.001）錯(cuò)誤數(shù)顯著高于對(duì)照組。CID患者血清sTNF-α和sTNF-β顯著高于對(duì)照組（Ps＜0.001），而 sTNF-R1和 sTNF-R2顯著低于對(duì)照組（Ps＜0.001）。sTNF-α 和 sTNF-β 與 PSQI分呈正相關(guān)（Ps＜0.001），而 sTNF-R1和 sTNF-R2與 PSQI分呈負(fù)相關(guān)（Ps＜0.001）。CID 患者 sTNF-α 與空間工作記憶（γ=0.380，P=0.017）和物體再認(rèn)記憶（γ=0.349，P=0.030）錯(cuò)誤數(shù)呈正相關(guān)，而sTNF-β含量只與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)呈正相關(guān)（γ＝0.414，P＝0.009）。sTNF-R1和sTNF-R2水平與記憶成績(jī)無(wú)顯著相關(guān)性（Ps＞0.05）。結(jié)論 CID患者血清sTNF-α和sTNF-β水平較正常人升高而sTNF-R1和sTNF-R2下降；升高的sTNF-α和sTNF-β可能與患者記憶障礙有關(guān)，而sTNF-R1和sTNF-R2與記憶受損無(wú)關(guān)。

失眠 腫瘤壞死因子 可溶性腫瘤壞死因子受體 記憶

慢性失眠障礙 （chronic insomnia disorder，CID）是一種持續(xù)性睡眠起始和/或維持困難并導(dǎo)致某種日間功能損害的主觀體驗(yàn)[1]。目前的證據(jù)表明CID患者不僅存在主觀學(xué)習(xí)記憶能力下降[2]也有選擇性客觀記憶能力改變，如（空間）工作記憶和情景（物體再認(rèn)）記憶損害[3-5]。但是，CID患者選擇性客觀記憶損害的機(jī)制尚未明確。睡眠與炎癥因子存在一定的聯(lián)系。研究證實(shí)腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factors-α，TNF-α） 和白細(xì)胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）參與生理性睡眠調(diào)節(jié)，尤其增加慢波睡眠[6-8]。但是，有關(guān)CID患者炎癥因子的變化僅見(jiàn)少量小樣本研究，且探索的是IL-6[9-10]。我們前期研究發(fā)現(xiàn)CID患者血液TNF-α水平升高[11]，但未探討TNF-β及其可溶性TNF受體（sTNF-R）的水平，更不知這些蛋白與記憶損害的聯(lián)系。本研究旨在探討CID患者血清腫瘤壞死因子水平改變及其與記憶的相關(guān)性。

1對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 收集2013年1月至2015年1月在安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院睡眠門診就診的CID患者。CID診斷符合國(guó)際睡眠障礙分類第三版診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]。入組標(biāo)準(zhǔn)：①患者病程≥6個(gè)月；②年齡18～60歲；③初中及以上文化，無(wú)理解障礙；④匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)（PSQI）總分＞7分；⑤漢密爾頓抑郁量表17項(xiàng)（HAMD17）總分＜17分。排除存在下列情況之一的患者：①兩周內(nèi)服用過(guò)抗抑郁藥、抗精神病藥、催眠藥等；②檢查不合作，無(wú)法完成試驗(yàn)；③有腦器質(zhì)性疾病、嚴(yán)重內(nèi)科疾病及藥物濫用；④視力、聽(tīng)力明顯障礙；⑤合并其他精神疾病；⑥受孕期及哺乳期；⑦慢性炎癥性疾病患者。最后選取CID者44例。對(duì)照組為本醫(yī)院體檢正常人群39名。要求無(wú)失眠主訴和相關(guān)病史，PSQI＜5分、HAMD17＜7分。本研究經(jīng)安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2研究方法

1.2.1一般資料收集 收集年齡、病程、教育年限等資料后，患者經(jīng)PSQI和蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表（MoCA）分別評(píng)估失眠和總體認(rèn)知功能。

1.2.2記憶檢測(cè) 按照既往程序[5，12-13]，使用九盒迷宮檢測(cè)受試者的物體／空間參考記憶、物體／空間工作記憶以及物體再認(rèn)記憶能力。記錄錯(cuò)誤數(shù)進(jìn)入統(tǒng)計(jì)。錯(cuò)誤數(shù)越多，表示相應(yīng)記憶能力越差。

1.2.3 血清TNF系統(tǒng)水平檢測(cè) 于8：00 A.M.～10：00 A.M.采取受試者肘靜脈血液約2 mL（采血前受試者空腹、避免劇烈活動(dòng)以及精神刺激）。靜置30 min以3000 r/min的速度離心5 min，取血清置于-80℃冷凍保存。訂制相關(guān)抗體芯片，采用RayBiotech芯片檢測(cè)方法測(cè)定血清 sTNF-α、sTNF-β、sTNF-R1和 sTNF-R2含量。 具體實(shí)驗(yàn)步驟參照試劑盒操作流程。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。首先對(duì)資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。正態(tài)分布資料采用±s表示，組間比較采用成組設(shè)計(jì)的t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布資料用四分位數(shù)間距[P50（P25， P75）]描述。組間差異采用成組設(shè)計(jì)的秩和檢驗(yàn) （Mann-Whitney U）。采用Spearman法分析血清蛋白與各類記憶錯(cuò)誤數(shù)的相關(guān)性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1背景資料 兩組間年齡（Z=0.023，P=0.982）、性別 （χ2=1.338，P=0.247）、 教育程度 （Z=0.234，P=0.815）和 MoCA 分（Z=0.650，P=0.516）均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（見(jiàn)表1）。CID組的PSQI分均顯著高于正常對(duì)照組（Z=7.864，P＜0.001），表明受試者入組質(zhì)量理想。

2.2記憶能力 兩組間的物體參考 （Z=0.310，P=0.756）、空間參考（Z=0.909，P=0.363）和物體工作記憶（Z=1.741，P=0.082）錯(cuò)誤數(shù)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。CID 組空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)（Z=5.362，P＜0.001）和物體再認(rèn)記憶錯(cuò)誤數(shù)（Z=3.260，P=0.001）顯著高于對(duì)照組（見(jiàn)表2）。

2.3血清TNF及其可溶性受體的含量 CID組sTNF-α（t=8.402，P＜0.001）和 sTNF-β（Z=7.350，P＜0.001）含量均顯著高于對(duì)照組；血清sTNF-R1（Z=7.801，P＜0.001） 和 sTNF-R2（Z=4.526，P＜0.001）含量均顯著低于對(duì)照組（見(jiàn)表2）。

2.4血清TNF及受體與睡眠質(zhì)量的相關(guān)性 對(duì)所有對(duì)象而言控制年齡、性別和教育程度，Spearman相關(guān)分析顯示（見(jiàn)表3）血清TNF-α和TNF-β含量與PSQI分呈顯著正相關(guān) （Ps＜0.001），而血清sTNF-R1和sTNF-R2含量與PSQI分呈顯著負(fù)相關(guān)（Ps＜0.001）。

2.5血清TNF及受體與記憶功能的相關(guān)性 失眠（PSQI分）與血清TNF及其可溶性受體間均存在聯(lián)系，故在分析血清TNF及其受體與記憶功能間相關(guān)性時(shí)，我們控制了失眠及年齡、性別、教育程度。Spearmen相關(guān)分析顯示（見(jiàn)表3）所有受試者的血清 sTNF-α與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù) （r=0.266，P=0.019）和物體再認(rèn)記憶錯(cuò)誤數(shù) （r=0.329，P=0.003） 正相關(guān)，sTNF-β含量也與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)呈正相關(guān)（r=0.279，P=0.013）。分組分析結(jié)果顯示 （見(jiàn)表4）CID組的sTNF-α與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)（r=0.380，P=0.017）、物體再認(rèn)記憶錯(cuò)誤數(shù)（r=-0.349，P=0.030）呈正相關(guān)，sTNF-β含量與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)呈正相關(guān) （r=0.414，P=0.009）；sTNF-R1和 sTNF-R2水平與記憶成績(jī)無(wú)顯著相關(guān)性（Ps>0.05）。

3討論

既往認(rèn)為CID患者缺乏明確的記憶損害，但近期不斷有研究表明CID患者有客觀記憶損害[3-5，12-13]。本研究再次表明CID患者存在空間工作記憶和物體再認(rèn)記憶損害，與我們以前的研究一致[5，13]。然而，目前對(duì)CID患者記憶損害的機(jī)制探索很少。

TNF是多功能細(xì)胞因子，包括α和β兩種形式。sTNF-a和sTNF-β來(lái)源不同，但作用于共同的受體（TNF-R1和TNF-R2），具有相似的生物學(xué)功能。研究已證明TNF-α對(duì)睡眠-覺(jué)醒行為的特異性效應(yīng)[13]。非致熱劑量TNF增加非快動(dòng)眼睡眠[14]，但高劑量時(shí)抑制非快動(dòng)眼睡眠和快動(dòng)眼睡眠[8]。阻斷TNF的作用可減少睡眠，削弱睡眠剝奪后睡眠壓力的增加[8]。人血漿TNF水平與腦電圖δ強(qiáng)度相關(guān)[9]。

表1兩組的背景資料

表2兩組間的記憶成績(jī)（錯(cuò)誤數(shù)）、血清腫瘤壞死因子及受體的比較

表3 所有受試者血清腫瘤壞死因子及受體與失眠和記憶功能的相關(guān)性［r（P）］

表4 CID組血清腫瘤壞死因子及受體與記憶功能的相關(guān)性［r（P）］

睡眠紊亂與炎癥因子間的關(guān)系已有大量研究。Meta分析表明睡眠紊亂與2個(gè)系統(tǒng)性炎癥標(biāo)志（C反應(yīng)蛋白和IL-6）間存在聯(lián)系[15]。然而，睡眠紊亂可能與TNF-α無(wú)關(guān)，但此結(jié)論受統(tǒng)計(jì)學(xué)把握度低的限制[15]。對(duì)于失眠與炎癥因子間的關(guān)系，目前僅能發(fā)現(xiàn)2項(xiàng)小樣本國(guó)外研究，且都是關(guān)于IL-6的[9-10]。我們前期的結(jié)果表明CID患者血液中sTNF-α水平增加[11]。本研究證實(shí)了我們以前的結(jié)果，并首次顯示CID患者血液中sTNF-β也顯著增加。我們的結(jié)果表明CID患者sTNF-α和sTNF-β水平分別比對(duì)照組增加了70%和50%（表2）。有趣的是，我們的結(jié)果還顯示升高的sTNF-α聯(lián)系著損害的空間工作記憶和物體再認(rèn)記憶，sTNF-β也與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)成正相關(guān)（表3和表4）。這提示sTNF-α比sTNF-β可能更多地聯(lián)系了CID患者的記憶損害?？赡苁荰NF-β對(duì)神經(jīng)的保護(hù)作用強(qiáng)于sTNF-α的緣故[16]。

sTNF-Rs是自然產(chǎn)生的TNF活性抑制劑和調(diào)節(jié)劑[17]。 有 2 個(gè) sTNF-Rs，即 sTNF-R1（p55）和sTNFR2（p75）。 在許多臨床情況下 sTNF-Rs增加，可作為疾病活性的標(biāo)志[17]。側(cè)腦室注射sTNF-R1可削弱生理性睡眠，即sTNF-R1涉及TNF致睡眠效應(yīng)的抑制[17]。在外周循環(huán)sTNF-Rs水平的改變（即便是皮克級(jí)）都可能影響復(fù)雜的腦功能，如睡眠、情緒。僅有一項(xiàng)研究探索了sTNF-R1睡眠-覺(jué)性依賴性變異，發(fā)現(xiàn)sTNF-R1在經(jīng)受88 h完全性睡眠剝奪含量增加，但這種效應(yīng)不見(jiàn)于每12 h打盹2 h的個(gè)體[18]。一項(xiàng)節(jié)律性研究發(fā)現(xiàn)，sTNF-R1和sTNFR2的24 h變異以單余弦曲線為特征，高峰時(shí)間近早6點(diǎn)（即將醒來(lái)之前）[18]。本研究似乎是首次描述CID患者血中sTNF-R1和sTNF-R2濃度的變化及其與記憶損害的關(guān)系。結(jié)果表明患者血清2個(gè)可溶性受體濃度都顯著低于對(duì)照組，即sTNFR1僅為對(duì)照組的約40%，sTNF-R2僅為對(duì)照組的約 70%（表2）。 血清 sTNF-R1和 sTNF-R2濃度與記憶成績(jī)無(wú)顯著相關(guān)性（表3和表4）。這些結(jié)果表明sTNF-R1和sTNF-R2不涉及CID患者認(rèn)知功能的改變。

本研究探討了CID患者客觀記憶功能、血清TNF及其受體水平的變化，結(jié)果提示CID患者血清TNF水平改變可能與其客觀認(rèn)知障礙有關(guān)，這為CID患者認(rèn)知損害的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。本研究樣本量相對(duì)較小，睡眠監(jiān)測(cè)指標(biāo)較單一，且未細(xì)化干擾因素，及未檢測(cè)其它炎癥因子水平，未來(lái)的研究有待引入更多因素并擴(kuò)大樣本量，探索CID患者炎癥因子與認(rèn)知損害的因果關(guān)系。

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The study on the correlation of serum levels of tumor necrosis factor with memory in the patients with chronic insomnia disorder.

WANG Fang,QU Ping,XIA Lan,CHEN Gui-hai.Department of Neurology,the First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230022,China.Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei 230601,China.Department of Neurology,the Affiliated Chaohu Hospital and the Center in Psychologic Medicine of of Anhui Medical University,Hefei,238000,China.Tel：0551-82324252

Objective To explore the changes of serum levels of tumor necrosis factors(sTNF-α and sTNF-β)and their soluble receptors (sTNF-R1and sTNF-R2),and analyze their relationship with sleep quality and memory in patients with chronic insomnia disorder(CID).Methods Forty-four CID patients and 39 normal controls were enrolled.Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI)and Nine-Box Maze Test were used to assess the insomnia severity and memory functions,respectively.The serum levels of sTNF-α,sTNF-β,sTNF-R1and sTNF-R2were examined using protein-chip technology.Results Compared to the controls,CID patients had significantly higher number of errors in spatial working(Z=5.362,P＜0.001)and object recognition memories (Z=3.260,P=0.001)in the Nine-Box Maze.In addition,CIDpatients had higher levels of sTNF-α and sTNF-β (Ps＜0.001),and lower levels of sTNF-R1and sTNF-R2(Ps＜0.001).The Spearmen correlation analysis showed that the levels of sTNF-α and sTNF-β were positively correlated with the scores of PSQI(Ps＜0.001),whereas the levels of sTNF-R1and sTNF-R2were negatively correlated with the scores of PSQI(Ps＜0.001).In the CID patients,sTNF-α levels were positively correlated with the errors in both spatial working(γ=0.380,P=0.017)and object recognition (γ=0.349,P=0.030)memories,whereas sTNF-β levels were only positively correlated with the error in spatial working memory(γ=0.414,P=0.009).The levels of sTNF-R1and sTNFR2were not correlated with memory performance (Ps＞0.05).Conclusion CID patients have increased levels of sTNF-α and sTNF- whereas have decreased levels of R1and R2.The elevated sTNF-α and sTNF-β levels are correlated with memory disorders in CID patients.

Insomnia Tumor necrosis factor Soluble tumor necrosis factor receptor Memory

R730.264

A

10.3969/j.issn.1002-0152.2017.09.005

☆ 安徽省年度重點(diǎn)科研計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：1301043041）

* 安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科（合肥230022）

△ 安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

※ 安徽醫(yī)科大學(xué)附屬巢湖醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

○☆ 通信作者（E-mail：doctorcgh@163.com）

2017-06-05）

李立）