王 璞 劉冠軍 徐素霞
精神分裂癥是一種復(fù)雜的慢性精神疾病,其不僅嚴重損害患者本人的社會功能,還給家庭和社會造成一定負擔(dān)。精神分裂癥病情多遷延,且易反復(fù)發(fā)作,治愈率極低[1]。遺傳因素是精神分裂癥最主要的病因,遺傳物質(zhì)的異常表達與精神分裂癥的發(fā)病有明顯關(guān)聯(lián)[2,3]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一類長度超過200個核苷酸的小分子非編碼RNA,可在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后和表觀遺傳等多個方面調(diào)控基因的表達,與神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病、腫瘤等多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[4~6]。lncRNA在胚胎干細胞和腦發(fā)育中表達,參與神經(jīng)發(fā)生、細胞分化和成熟、髓鞘形成以及突觸可塑性等生理過程,與神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病密切相關(guān)[7]。精神分裂癥常被認為是一種神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病,研究已表明,心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MIAT)、無遠端同源盒 6 反義 1(DLX6-AS1)等多個lncRNA參與精神分裂癥發(fā)生發(fā)展[8,9]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brain-Derived Neurotrophic Factor,BDNF)反義RNA(BDNF-AS)是一種lncRNA,基因在其第5外顯子位置與BDNF基因重疊,且有一段225 bp序列完全互補,與BDNF基因轉(zhuǎn)錄方向相反[10]。BDNF是一種具有防止神經(jīng)元死亡功能的堿性蛋白,在大腦皮層、海馬、下丘腦和小腦等中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布。研究顯示,BDNF在精神分裂癥患者血清中表達降低,與患者認知能力相關(guān)[11]。但目前,lncRNA BDNF-AS在精神分裂癥患者血清中的表達情況還未知。本研究主要通過檢測精神分裂癥患者血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS和BDNF基因表達,分析了lncRNA BDNF-AS和BDNF基因表達的相關(guān)性及兩者與精神分裂癥嚴重程度和認知功能的關(guān)系,以期探討lncRNA BDNF-AS和BDNF在精神分裂癥中的作用。
1.1 對象 選取2016年4月~2018年5月于平頂山市精神病醫(yī)院就診的63例精神分裂癥患者為研究對象(研究組)。精神分裂癥患者符合國際疾病分類第10版(ICD-10)精神分裂癥診斷標準[12]。納入標準:(1)均為首次發(fā)?。?2)患者未服用抗精神病藥物;(3)陽性和陰性綜合征量表(PANSS)總分超過60分;(4)無其他神經(jīng)類疾病。研究組男28例,女35例;平均年齡(53.21±6.28)歲;體質(zhì)量指數(shù)(22.57±1.67)kg/m2;有吸煙史21例,無吸煙史42例。選取同時期60名健康體檢者為對照組,其中男30名,女30名;平均年齡(55.37±6.54)歲;體質(zhì)量指數(shù)(22.36±1.54)kg/m2;有吸煙史16名,無吸煙史44名。兩組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)及吸煙史比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準同意,患者家屬知情同意。
1.2 方法
1.2.1 血樣采集 采集所有受試者清晨空腹靜脈血5 ml,3 500 r/min離心10 min,保留上清,-25 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 實時熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測血清lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平 Trizol試劑提取血清中總RNA,微量核酸儀檢測RNA的濃度和純度。參照反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。以c DNA為模板,進行PCR擴增。引物序列:lncRNA BDNF-AS上游5’-TACCACAAGGTACCAACCTGCCC -3’,下游5’-CATGTGGTTCTGTTTCAATGCCC -3’;BDNF上游5’-CATCCGAGGACAAGGTGGCTTG-3’,下游5’-GCCGAACTTTCTGGTCCT CATC-3’;GAPDH上游5’-GCTGATCGCCAAAGTCGTCGATC-3’,下游5’-GTGCGAAAAGTC GTAGTCGAT-3’。PCR擴增程序:95 ℃10 min,95 ℃15 s,60 ℃30 s,72 ℃60 s,共進行35個循環(huán)。以GAPDH為內(nèi)參,2-△△Ct法計算lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA的相對表達水平。
1.2.3 量表評定 采用PANSS評定精神分裂癥患者精神癥狀,威斯康星卡片分類測驗(WCST)評估患者認知功能,均有高年資主治醫(yī)師于采血當日進行評估。
2.1 兩組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平比較 研究組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達水平高于對照組(P<0.05),BDNF mRNA表達水平低于對照組(P<0.05)。見表1。
表1 兩組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平比較
2.2 研究組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS與BDNF mRNA表達相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,研究組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS與BDNF mRNA表達水平呈負相關(guān)(r= -0.921,P<0.05)。見圖1。
圖1 血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS與BDNF mRNA表達相關(guān)性
2.3 研究組lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平與PANSS相關(guān)性分析 研究組PANSS總分及陽性癥狀、陰性癥狀、一般精神病理癥狀、攻擊危險性因子分分別為(79.23±10.35)分、(18.46±4.31)分、(21.57±5.28)分、(37.29±8.54)分、(5.36±1.57)分。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,研究組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達與PANSS攻擊危險性因子呈正相關(guān)(P<0.05),BDNF mRNA表達與PANSS陰性癥狀和攻擊危險性因子均呈負相關(guān)(P<0.05)。見表2。
表2 研究組lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平與PANSS相關(guān)性
2.4 研究組lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平與WCST相關(guān)性分析 研究組WCST完成分類數(shù)、錯誤應(yīng)答數(shù)、持續(xù)性錯誤數(shù)、非持續(xù)性錯誤數(shù)分別為(4.24±1.15)分、(68.65±11.39)分、(48.57±9.25)分、(16.41±4.57)分。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,研究組血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達與WCST錯誤應(yīng)答數(shù)和非持續(xù)性錯誤數(shù)均呈正相關(guān)(P<0.05),BDNF mRNA表達與WCST錯誤應(yīng)答數(shù)和非持續(xù)性錯誤數(shù)均呈負相關(guān)(P<0.05)。見表3。
表3 研究組lncRNA BDNF-AS和BDNF mRNA表達水平與WCST相關(guān)性
精神分裂癥具有發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、病死率高及治愈率低等特點[13],患者需長期服用抗精神病藥物來緩解病情,但長期使用這些藥物會導(dǎo)致心血管疾病死亡、心源性猝死,嚴重威脅生命健康。目前,精神分裂癥的發(fā)病原因還未明確。遺傳是精神分裂癥最主要的因素,基因的異常表達在精神分裂癥發(fā)生發(fā)展中起重要作用[14]。因此,探討精神分裂癥患者體內(nèi)異常表達的基因,可為該疾病的診斷和治療提供參考依據(jù)。
BDNF參與神經(jīng)元存活、生長發(fā)育及分化,可防止神經(jīng)元受損,改善神經(jīng)元病理狀態(tài),是維持成熟神經(jīng)中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元生存的必需物質(zhì)[15]。本研究顯示,精神分裂癥患者血清中BDNF基因表達降低,與相關(guān)報道結(jié)果一致[16],提示BDNF低表達可能對神經(jīng)系統(tǒng)保護作用降低,繼而誘發(fā)精神分裂癥發(fā)生發(fā)展。lncRNA BDNF-AS是BDNF的反義RNA,其可調(diào)控BDNF表達。研究顯示,抑制BDNF-AS表達可抑制急性脊髓損傷大鼠神經(jīng)元細胞凋亡,為急性脊髓損傷治療提供了潛在靶點[17]。目前,lncRNA BDNF-AS與精神分裂癥發(fā)生發(fā)展的關(guān)系還未知。本研究顯示,精神分裂癥患者血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達水平高于健康體檢者,提示lncRNA BDNF-AS也參與精神分裂癥的發(fā)生發(fā)展。Guo DW等[18]研究顯示,lncRNA BDNF-AS過表達通過負向調(diào)控BDNF表達抑制肝癌細胞增殖和侵襲,是肝癌治療的潛在靶點。Zhao R等[19]研究顯示,lncRNA BDNF-AS下調(diào)通過上調(diào)BDNF和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達抑制新生小鼠心肌細胞凋亡,降低心肌損傷。本研究顯示,精神分裂癥患者血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS與BDNF mRNA表達水平呈負相關(guān),提示lncRNA BDNF-AS表達升高可能通過降低BDNF表達水平來減弱BDNF對神經(jīng)系統(tǒng)的保護作用。
精神分裂癥患者表現(xiàn)出一定程度的陽性癥狀、陰性癥狀及認知功能損傷。PANSS評分可用于評價精神分裂癥癥狀嚴重程度。本研究顯示,精神分裂癥患者血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達與PANSS攻擊危險性呈正相關(guān),BDNF基因表達與PANSS陰性癥狀和攻擊危險性均呈負相關(guān),提示lncRNA BDNF-AS表達升高及BDNF基因表達降低可能加重精神分裂癥疾病嚴重程度,增加患者的攻擊危險性。WCST是神經(jīng)心理相關(guān)測試,能夠檢測人的抽象思維能力,有效評估患者執(zhí)行能力。本研究顯示,精神分裂癥患者血清中l(wèi)ncRNA BDNF-AS表達與WCST錯誤應(yīng)答數(shù)和非持續(xù)性錯誤數(shù)均呈正相關(guān),BDNF基因表達與錯誤應(yīng)答數(shù)和非持續(xù)性錯誤數(shù)均呈負相關(guān),提示lncRNA BDNF-AS表達升高及BDNF基因表達降低可能增加患者的錯誤應(yīng)答數(shù)和非持續(xù)性錯誤數(shù),導(dǎo)致患者抽象思維能力及執(zhí)行能力降低。
綜上所述,lncRNA BDNF-AS在精神分裂癥患者血清中表達升高,BDNF基因表達降低,兩者呈負相關(guān),lncRNA BDNF-AS可能通過下調(diào)BDNF基因表達降低對患者的神經(jīng)保護,在精神分裂癥發(fā)生發(fā)展中起重要作用。血清lncRNA BDNF-AS和BDNF基因表達變化可能為精神分裂癥診斷和治療提供一定的參考。