李婷 康敏敏 黃正元 熊鵬

精神分裂癥是一種以陽(yáng)性癥狀、陰性癥狀以及持續(xù)認(rèn)知功能障礙為特征的重型精神疾病，其核心癥狀中，各種治療對(duì)認(rèn)知功能障礙的改善最難令人滿意[1]。精神分裂癥患者的長(zhǎng)期預(yù)后和社會(huì)功能障礙均主要取決于認(rèn)知功能受損程度，故探索認(rèn)知功能相關(guān)發(fā)病機(jī)制具有重要意義。從神經(jīng)生化方面看，神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1（neuregulin-1，NRG-1）是一類含有表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域的營(yíng)養(yǎng)因子，與突觸可塑性、神經(jīng)元遷移、再生及修復(fù)等密切相關(guān)[2]。近年遺傳證據(jù)表明NRG-1在精神分裂癥發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用，特別在認(rèn)知功能方面[3-5]。從神經(jīng)電生理方面看，目前腦網(wǎng)絡(luò)振蕩活動(dòng)已成為探索精神疾病神經(jīng)基礎(chǔ)必不可少的標(biāo)志物。γ共振是腦內(nèi)頻率在40 Hz左右的節(jié)律性同步活動(dòng)，可在腦電圖上呈現(xiàn)為γ波。早前研究提示γ共振可能是相應(yīng)認(rèn)知活動(dòng)的神經(jīng)電生理機(jī)制[6]。既往對(duì)于NRG-1研究多集中于動(dòng)物基因模型，對(duì)于腦電圖γ活動(dòng)研究則多集中在認(rèn)知任務(wù)中的改變，而關(guān)于血清NRG-1濃度及靜息狀態(tài)腦電圖γ活動(dòng)與精神分裂癥患者認(rèn)知功能障礙關(guān)系的研究則較少。故本研究通過(guò)研究首發(fā)未服藥的精神分裂癥血清NRG-1濃度與靜息狀態(tài)前額葉腦電圖γ活動(dòng)，及其與臨床癥狀和認(rèn)知功能的相互關(guān)系，進(jìn)一步探索與精神分裂癥認(rèn)知癥狀相關(guān)的神經(jīng)生化及神經(jīng)電生理機(jī)制，為早期發(fā)現(xiàn)及治療精神分裂癥認(rèn)知功能障礙提供簡(jiǎn)便易測(cè)量的生物學(xué)指標(biāo)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象收集2016年9月至2018年9月在昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院精神科就診的首發(fā)未服藥精神分裂癥患者為患者組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，5th Edition，DSM-5）精神分裂癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②陽(yáng)性與陰性癥狀量表（positive and negative syndrome scale，PANSS）總分≥60分；③首次發(fā)病，病程≤2年，且未使用過(guò)抗精神病藥物；④年齡18～35歲，性別不限；⑤初中及以上文化，依從性好，能夠配合完成認(rèn)知功能評(píng)估；⑥無(wú)電休克治療史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在精神發(fā)育遲滯、癲癇、腦炎等腦器質(zhì)性疾病或其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病史者；②存在免疫、內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)疾病或其他系統(tǒng)性疾病者；③既往有顱腦外傷者；④存在濫用藥物或精神活性物質(zhì)者；⑤存在明顯自殺、自傷或危害他人安全者。共納入患者53例，男性26例，女性27例。

對(duì)照組來(lái)自社會(huì)招募健康志愿者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)精神疾病，且無(wú)精神疾病的家族史；②年齡18～35歲，性別不限；③初中及以上文化，依從性好，能夠配合完成認(rèn)知功能評(píng)估。排除標(biāo)準(zhǔn)同患者組。共納入58名對(duì)照，男性29名，女性29名。

本研究獲昆明醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。所有被試者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1.2.1 NRG-1檢測(cè)濃度 使用非抗凝管采集研究對(duì)象入組當(dāng)日或次日清晨空腹肘靜脈血5 mL，室溫靜置后以3000 r/min離心15 min，取血清分裝，-80°C儲(chǔ)存待檢。使用酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA） 檢 測(cè) 血 清NRG-1濃度，使用美國(guó)Merck Milli-pore公司生產(chǎn)的試劑盒及其配套試劑，每個(gè)樣品檢測(cè)兩次，結(jié)果取兩次檢驗(yàn)平均值。

1.2.2 腦電圖γ活動(dòng)檢測(cè) 所有被試行腦電圖檢查。囑被試在腦電圖檢查前一天洗頭，減少頭皮油脂造成的皮膚電阻增加。檢查在進(jìn)食后3 h內(nèi)進(jìn)行，在安靜、光線柔和的房間，使用普通腦電圖儀采集被試在清醒、閉眼、放松狀態(tài)下至少20 min的靜息腦電圖。參照國(guó)際10-20系統(tǒng)放置頭皮電極，共16導(dǎo)聯(lián)，使用0.5～100 Hz低通濾波及50 Hz陷波采樣過(guò)濾去除干擾，以時(shí)頻分析法收集位于前額葉FP1、FP2導(dǎo)聯(lián)中的γ活動(dòng)。

1.2.3 臨床癥狀評(píng)估 由兩名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的精神?？漆t(yī)師使用PANSS量表對(duì)精神分裂癥患者的臨床癥狀進(jìn)行評(píng)估，每例均取兩醫(yī)師評(píng)分的平均值。

1.2.4 認(rèn)知功能評(píng)估 由兩名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的研究生采用MATRICS公認(rèn)認(rèn)知成套測(cè)驗(yàn) （MATRICS consensus cognitive battery，MCCB）對(duì)所有研究對(duì)象進(jìn)行認(rèn)知功能測(cè)評(píng)，選取其中連線測(cè)驗(yàn)（trail making test，TMT）、符號(hào)編碼（brief assessment of cognition in schizophrenia：symbol coding，BACS SC）、 言語(yǔ)記憶（Hopkins verbal learning test-revised，HVLT-R）、迷宮 （neuropsychological assessment battery：mazes，NAB）、視覺(jué)記憶（brief visuospatial memory test-revised，BVMT-R）、語(yǔ)義流暢性（category fluency，CF）等6個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估，以其測(cè)評(píng)粗分進(jìn)行分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。病程不符合正態(tài)分布，采用中位數(shù)（下四分位數(shù)，上四分位數(shù)）[M（QL，QU）]描述。 兩組性別、γ 活動(dòng)分布比較采用χ2檢驗(yàn)，年齡、體質(zhì)量指數(shù)、受教育年限、血清蛋白因子濃度、MCCB各項(xiàng)目評(píng)分比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)?？刂撇〕桃蛩?，患者血清NRG-1濃度與腦電圖γ活動(dòng)、PANSS評(píng)分、MCCB各項(xiàng)目評(píng)分的關(guān)系，以及γ活動(dòng)與PANSS評(píng)分、MCCB各項(xiàng)目評(píng)分關(guān)系分別使用偏相關(guān)分析。對(duì)照組血清NRG-1濃度與腦電圖γ活動(dòng)關(guān)系，以及血清蛋白因子濃度水平與MCCB各項(xiàng)目評(píng)分的關(guān)系分別使用Pearson相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 社會(huì)人口學(xué)及臨床資料患者組與對(duì)照組性別（χ2=0.010，P=0.921）、年齡（t=-1.526，P=0.130）、體質(zhì)量指數(shù)（t=-1.332，P=0.186）、吸煙（χ2=3.424，P=0.064）、受教育年限（t=-1.337，P=0.184）差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

表1 患者組與對(duì)照組社會(huì)人口學(xué)與臨床資料

2.2 血清NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)、MCCB各項(xiàng)因子分患者組血清NRG-1濃度低于對(duì)照組（t=-2.785，P=0.006）。兩組腦電圖γ活動(dòng)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=27.140，P＜0.001），患者組 γ 活動(dòng)出現(xiàn)者多于對(duì)照組。兩組MCCB的6項(xiàng)因子評(píng)分比較，患者組TMT評(píng)分高于對(duì)照組（t=3.551，P=0.006），BACS SC（t=-4.765，P＜0.001）、HVLT-R（t=-9.343，P＜0.001）、NAB（t=-8.787，P＜0.001）、BVMT-R（t=-6.721，P＜0.001）、CF（t=-15.818，P＜0.001）評(píng)分低于對(duì)照組。見(jiàn)表2。

表2 患者組與對(duì)照組血清NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)、MCCB各因子分

2.3 血清NRG-1濃度和腦電圖γ活動(dòng)相關(guān)性以病程為控制因素的偏相關(guān)分析示，患者組血清NRG-1濃度與腦電圖γ活動(dòng)存在負(fù)相關(guān) （r=-0.542，P＜0.001）。 而對(duì)照組兩者經(jīng) Pearson 相關(guān)分析未發(fā)現(xiàn)其相關(guān)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=-0.080，P=0.955）。

2.4 血清NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)和PANSS評(píng)分相關(guān)性以病程為控制因素的偏相關(guān)分析中，患者組血清NRG-1濃度與其PANSS總分存在負(fù)相關(guān)（r=-0.360，P=0.009），而腦電圖 γ 活動(dòng)則與PANSS 總分呈正相關(guān)（r=0.278，P=0.046）。

2.5 血清NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)和MCCB各評(píng)分相關(guān)性以病程為控制因素的偏相關(guān)分析中，患者組血清NRG-1濃度與HVLT-R評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.332，P=0.016），患者組腦電圖 γ活動(dòng)與 HVLT-R（r=-0.442，P=0.001）、NAB（r=-0.307，P=0.027）評(píng)分分別呈負(fù)相關(guān)。見(jiàn)表3。

表3 兩組血清蛋白因子、腦電圖γ活動(dòng)與MCCB各項(xiàng)目評(píng)分相關(guān)性（r）

3 討論

本研究選擇首發(fā)未服藥精神分裂癥患者和健康對(duì)照為研究對(duì)象，檢測(cè)血清蛋白因子NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)，并使用PANSS及MCCB評(píng)估，以簡(jiǎn)單客觀測(cè)量方式間接探索精神分裂癥認(rèn)知功能障礙相關(guān)的神經(jīng)生化、神經(jīng)電生理發(fā)病機(jī)制。

KASTIN等[7]研究表明外周血中NRG-1能夠通過(guò)其可飽和受體介導(dǎo)的機(jī)制進(jìn)入大腦，由此推測(cè)外周血中NRG-1的水平可能反映中樞的NRG-1水平。本研究結(jié)果顯示精神分裂癥患者組血清NRG-1濃度低于對(duì)照組，這與黃曉江等[8]同樣用ELISA法檢測(cè)NRG-1水平結(jié)果相一致。同時(shí)患者組血清NRG-1水平與PANSS總分呈負(fù)相關(guān)，提示精神分裂癥嚴(yán)重程度可能與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)不足，神經(jīng)元遷移、再生、修復(fù)缺陷，及突觸的損傷程度相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)患者組與對(duì)照組腦電圖γ活動(dòng)具有顯著差異，且腦電圖γ活動(dòng)與PANSS總分呈正相關(guān)，這與 BARADITS等[9]和 MITRA等[10]的研究結(jié)果相符，提示精神分裂癥嚴(yán)重程度可能與神經(jīng)元的電傳導(dǎo)活躍程度相關(guān)，但亦有研究報(bào)道腦電圖γ活動(dòng)與精神分裂癥陽(yáng)性癥狀中的幻覺(jué)相關(guān)[11]，這有待進(jìn)一步探究。本研究發(fā)現(xiàn)患者組血清NRG-1濃度與腦電圖γ活動(dòng)存在負(fù)相關(guān)，表明精神分裂癥在神經(jīng)生化和神經(jīng)電生理兩方面發(fā)病機(jī)制不是互相獨(dú)立的，可能為一種抑制關(guān)系，這與DEL等[12]和SUH等[13]的研究相符，另外該研究提示兩者的這種關(guān)系可能與抑制性中間神經(jīng)元參與的發(fā)病途徑相關(guān)。

認(rèn)知功能方面，本研究發(fā)現(xiàn)患者組TMT評(píng)分高于對(duì)照組，而 BACS SC、HVLT-R、NAB、BVMTR、CF評(píng)分低于對(duì)照組，表明精神分裂患者發(fā)病初期就已經(jīng)存在認(rèn)知功能障礙，這與既往研究結(jié)果相一致[14-15]。兩組血清NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)與MCCB各項(xiàng)評(píng)分的相關(guān)性分析顯示患者組中NRG-1濃度與HVLT-R評(píng)分呈正相關(guān)，腦電圖γ活動(dòng)與HVLT-R、NAB評(píng)分分別呈負(fù)相關(guān)，且兩者都與言語(yǔ)記憶存在相關(guān)性，提示兩者可能共同參與認(rèn)知功能障礙發(fā)病機(jī)制相關(guān)的某條調(diào)節(jié)途徑。ANDERSSON等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，NRG-1及其受體ErbB4組成的信號(hào)通路及NRG-1參與的多巴胺受體通路會(huì)聚集在γ-氨基丁酸Parvalbumin陽(yáng)性神經(jīng)元的同一快速脈沖籃細(xì)胞上，共同調(diào)節(jié)γ振蕩功率，且這些通路的受體都處于影響大腦認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的良好位置，本研究結(jié)果與之相符合。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者早期即存在神經(jīng)生化及神經(jīng)電生理方面異常，且與精神分裂癥患者的癥狀嚴(yán)重程度、認(rèn)知功能障礙相關(guān)。這可能為早期識(shí)別精神分裂癥認(rèn)知功能障礙提供簡(jiǎn)便可靠的生物標(biāo)記物，同時(shí)也可為改善精神分裂癥患者認(rèn)知功能障礙提供可行的臨床策略。但是，本研究目前只采集了首發(fā)精神分裂癥患者未服藥前這一時(shí)間點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，只進(jìn)行了少量樣本的橫向研究。未來(lái)需擴(kuò)大樣本量，同時(shí)縱向觀察治療前后NRG-1濃度、腦電圖γ活動(dòng)與認(rèn)知功能的變化及其相互關(guān)系，為將來(lái)揭示認(rèn)知功能障礙神經(jīng)生化、神經(jīng)電生理兩方面病理機(jī)制的動(dòng)態(tài)聯(lián)系提供更多信息。