王 諾綜述, 畢曉瑩審校
2017 年據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計[1],全球約有3.22億人患有抑郁癥,占世界總?cè)丝诘?.4%。抑郁癥已經(jīng)成為全球首要致殘原因[2],給國家和社會帶來巨大負擔(dān)。研究表明[3],在社交性物種中,社交孤立狀態(tài)作為一種關(guān)鍵的應(yīng)激源,會升高體內(nèi)細胞因子水平、產(chǎn)生焦慮和抑郁樣行為。并且孤獨感不僅和抑郁癥發(fā)病相關(guān),還和癡呆提前發(fā)病相關(guān)[4]。而免疫功能失調(diào)可能是抑郁和癡呆發(fā)病的共同基礎(chǔ),至少在某些患者中,抑郁癥可能通過炎癥機制進一步導(dǎo)致癡呆[5]。因此本文介紹了免疫失調(diào)與抑郁、癡呆關(guān)系的研究進展,旨在為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的思路。
1.1 抑郁和癡呆 目前人們已經(jīng)知道抑郁和癡呆是兩個可以被評估和量化的相互獨立的疾病。但是越來越多的研究發(fā)現(xiàn)兩者之間又有一定的相關(guān)性。一項研究發(fā)現(xiàn),6個月病程的抑郁癥患者患癡呆的風(fēng)險就比一般人群增加了15 倍[6]。同樣地,患中重度抑郁癥的退伍老兵患癡呆的風(fēng)險是沒有抑郁癥老兵的兩倍[7]。另一項研究發(fā)現(xiàn)抑郁癥老年女性出現(xiàn)輕度認知障礙(mild cognitive impairment,MCI)的風(fēng)險比沒有抑郁病史老年女性增加2 倍[8]。這些研究表明,抑郁癥和認知癥狀在某種程度上是趨于一致的。抑郁進展到癡呆可能涉及數(shù)個中間環(huán)節(jié),因為抑郁狀態(tài)會影響部分生理及神經(jīng)系統(tǒng)功能,并與軀體和神經(jīng)狀態(tài)相互影響[9]。首先,抑郁可能加速老化。荷蘭學(xué)者發(fā)現(xiàn),在調(diào)整了其他危險因素后,抑郁癥患者端粒酶長度仍較對照人群短,提示抑郁癥患者機體衰老得更快[10]。其次,抑郁狀態(tài)的患者患糖尿病和肥胖的風(fēng)險升高。抑郁癥患者食欲調(diào)節(jié)能力受損、出現(xiàn)肥胖[11]。這會導(dǎo)致“惡性循環(huán)”:肥胖合并抑郁會加速血管網(wǎng)絡(luò)的硬化,導(dǎo)致腦供血不足、影響認知,最終導(dǎo)致血管性抑郁和癡呆。
1.2 抑郁和腦部結(jié)構(gòu) 研究表明重度抑郁癥(major depressive disorder,MDD)不僅會影響神經(jīng)遞質(zhì)和內(nèi)分泌系統(tǒng),還會影響大腦多個網(wǎng)絡(luò)的生理結(jié)構(gòu)[12]。有研究報道,MDD 患者的前扣帶回皮質(zhì)的體積和內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)的功能連接均減少[13]。另一項研究表明,抑郁癥與海馬體和前額葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)的灰質(zhì)體積減少有明顯的相關(guān)性[14]。而以上這些改變會影響大腦的功能連接。多項研究已經(jīng)證實MDD 患者的海馬體積會減少,有研究進一步發(fā)現(xiàn),MDD 患者海馬體積減少程度和部位與抑郁癥未治療的時間及是否復(fù)發(fā)有關(guān)[15]??上驳氖且延醒芯繄蟮揽挂钟糁委熆梢阅孓D(zhuǎn)海馬萎縮,使海馬的體積增加[16]。海馬和前額葉內(nèi)側(cè)皮質(zhì)灰質(zhì)等部位的灰質(zhì)減少可能涉及樹突狀分支或神經(jīng)發(fā)生的減少等結(jié)構(gòu)性病變,但是可以通過各種抗抑郁治療進行修復(fù)[17]。因此,抑郁癥本身可能不會直接導(dǎo)致神經(jīng)元死亡,但可能會加重卒中等其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病引起的神經(jīng)退行性變或不良反應(yīng)[18]。
研究發(fā)現(xiàn),抑郁癥患者中引起白質(zhì)損傷的腦小血管病發(fā)病率相對較高[19]。Respino 等研究[20]發(fā)現(xiàn),老年抑郁癥患者中頭部MRI明顯的白質(zhì)高信號與皮質(zhì)和皮質(zhì)下灰質(zhì)區(qū)域的區(qū)域特異性中斷有關(guān),這些區(qū)域涉及控制認知的注意力以及感覺運動處理,而白質(zhì)病變導(dǎo)致處理信息的速度變慢,注意力轉(zhuǎn)移的能力下降。該研究表明腦小血管疾病及其引起的白質(zhì)高信號可能導(dǎo)致抑郁和認知障礙,但反過來的可能性較小。
抑郁癥的免疫假說可以追溯到20 世紀(jì)90 年代初期[21],最初出現(xiàn)的是“抑郁癥的巨噬細胞理論”,也被稱為“抑郁癥的細胞因子假說”。越來越多的研究表明,除了急性先天免疫機制外,抑郁癥與免疫調(diào)節(jié)(包括慢性適應(yīng)性免疫) 異常之間存在很強的相關(guān)性。并且這種免疫失調(diào)可能會同時引起卒中等其他疾病,從而增加癡呆的風(fēng)險[22]。
2.1 應(yīng)激、細胞因子和炎性抑郁 許多應(yīng)激源對大腦功能和生物行為的影響可能是由顱內(nèi)細胞因子介導(dǎo)的[5]。多項研究表明抑郁癥患者和應(yīng)激動物模型的促炎性細胞因子水平升高[23,24]。此外,多項嚙齒動物的研究結(jié)果表明,促炎性細胞因子IL-1β、TNF-α 和白介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(tumour necrosis factor-α, TNF-α)和干擾素(interferons, IFNs)會引發(fā)類似快感缺乏癥的表型。體內(nèi)應(yīng)激激素顯著升高、顱內(nèi)單胺類遞質(zhì)廣泛改變與疾病表型相對應(yīng)[24,25]。還會引起抑郁癥神經(jīng)植物癥狀。此外,促炎性細胞因子使得應(yīng)激反應(yīng)對神經(jīng)遞質(zhì)和應(yīng)激激素敏感,這導(dǎo)致機體后續(xù)暴露應(yīng)激源的長期反應(yīng)增加[26]。最終免疫和非免疫損傷的長期慢性損傷決定了抑郁癥的病理演變。
慢性反復(fù)免疫失調(diào)模擬了一生中暴露于各種免疫應(yīng)激的各個方面。當(dāng)合并社會心理或其他應(yīng)激源打擊時,免疫應(yīng)激可能會為抑郁癥奠定基礎(chǔ)。促炎細胞因子可以通過刺激吲哚胺-吡格2,3-雙加氧酶來降低顱內(nèi)5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)水平,增加神經(jīng)毒性物質(zhì)積累[27],這可能是抑郁癥和癡呆的共同致病因素。5-HT 自身可以激活免疫細胞,促進巨噬細胞和T 淋巴細胞釋放細胞因子,激活巨噬細胞吞噬作用,同時抑制自然殺傷細胞水平[28]。針對5-HT 的抗抑郁藥也會影響炎癥過程,減少焦慮和抑郁患者炎癥細胞因子水平[29]。上述各項研究強調(diào)了炎癥和抑郁相關(guān)的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的相互作用。郁癥患者中存在小膠質(zhì)細胞活化、免疫細胞和細胞因子可能提示一種特定類型的“炎性抑郁”,而“炎性抑郁”可能會加速癡呆發(fā)病。
炎性損傷誘發(fā)一系列促炎性細胞因子變化,這些變化通常以額外或協(xié)同的方式加劇應(yīng)激損傷或疾病進展。慢性應(yīng)激聯(lián)合顱內(nèi)注射脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)可以引起海馬神經(jīng)元數(shù)量明顯減少[30]。LPS 和其他免疫應(yīng)激加劇應(yīng)激對皮質(zhì)醇水平和疾病表型的影響,還可以增強前額葉皮質(zhì)和海馬中促炎性細胞因子IL-6、IL-10 和TNF-α 的mRNA 表達[31]。社會挫敗慢性壓力等也會促進大腦促炎性細胞因子表達并誘導(dǎo)小膠質(zhì)細胞活化,從而引發(fā)抑郁行為[32]。這些研究表明炎癥協(xié)同應(yīng)激系統(tǒng)可能會導(dǎo)致抑郁行為,進而影響認知功能。
2.2 細胞因子和血腦屏障 大腦和免疫系統(tǒng)存在明顯的動態(tài)交流:炎癥性免疫變化影響神經(jīng)傳遞,而抑郁誘導(dǎo)的神經(jīng)遞質(zhì)變化同樣也會調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。這種動態(tài)交流的結(jié)果是抑郁相關(guān)的心理壓力也會影響免疫系統(tǒng)。當(dāng)這種心理壓力嚴重或長期得不到緩解時,可能會出現(xiàn)繼發(fā)性損害,導(dǎo)致認知功能障礙[5]。
心理、免疫和化學(xué)應(yīng)激源都能引起血腦屏障通透性增加、促進細胞因子進入大腦導(dǎo)致抑郁[33]。促炎性細胞因子可以直接增加血腦屏障的通透性,部分是通過上調(diào)內(nèi)皮細胞黏附分子表達來促進淋巴細胞的浸潤[34]。不同隨腦區(qū)功能血腦屏障的易損性不同。一項研究發(fā)現(xiàn),與下丘腦相比,LPS 增加了額葉皮質(zhì)和腦干血腦屏障的滲透性[35]。因此,應(yīng)激誘導(dǎo)的細胞因子選擇性破壞血腦屏障,從而增加抑郁的風(fēng)險。此外最近一項研究表明,MCI 患者的血腦屏障也被破壞,特別是在海馬和內(nèi)側(cè)顳葉[36]。因此,區(qū)域特異性的血腦屏障破壞可能是抑郁癥和癡呆的先兆。
2.3 細胞因子、抑郁和認知功能 慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的細胞因子升高可以重塑或損傷血管,引起管壁粥樣硬化、管腔狹窄。抑郁可能也會引起血管的炎癥損傷,機制可能為炎癥細胞因子的長期低水平升高[37]。部分研究甚至認為抑郁癥是阿爾茨海默病等癡呆癥的前兆,細胞因子對認知功能也有直接影響[38]。一些研究發(fā)現(xiàn),升高的促炎性細胞因子IL-1β和TNF-α 會損害神經(jīng)脈沖的長期增強作用、空間學(xué)習(xí)能力和記憶力[39]。而損害可以被抗炎性細胞因子IL-10 和轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF-α)逆轉(zhuǎn)。細胞因子也可能通過改變色氨酸代謝途徑導(dǎo)致抑郁和癡呆。內(nèi)源性促炎性細胞因子產(chǎn)生神經(jīng)毒性副產(chǎn)物誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,導(dǎo)致神經(jīng)和神經(jīng)膠質(zhì)損傷,最終導(dǎo)致癡呆或其他疾?。?0]。
3.1 以細胞因子為靶點治療炎性抑郁癥 促炎細胞因子可以誘導(dǎo)人類產(chǎn)生抑郁樣行為,而標(biāo)準(zhǔn)的抗抑郁治療僅對50%~66%患者有效,原因可能是此類治療沒有直接阻止導(dǎo)致抑郁的炎癥過程。已有研究表明,接受干擾素治療的自身免疫患者進行TNF-α 抑制劑治療后抑郁癥狀有所減輕[41]。薈萃分析發(fā)現(xiàn)各種抗抑郁藥物可以降低IL-4、IL-6 和IL-10的水平,選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)選擇性降低IL-1β的水平[42]。一項納入36個隨機臨床研究的薈萃分析表明,非甾體抗炎藥(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)、他汀類藥物和糖皮質(zhì)激素等抗炎藥可以增加經(jīng)典抗抑郁藥的治療效果,甚至單一藥物在輕型抑郁癥患者中也是有效的[43]。但是另一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)非甾體抗炎藥在抑郁癥治療的作用微不足道[44]。兩項研究結(jié)果相矛盾的原因很可能是非甾體抗炎藥缺乏特異性,因此并不適合作為治療抑郁癥的輔助用藥,而以細胞因子為靶點的治療可能更合適。
基于此,許多研究的重心轉(zhuǎn)向了特定的細胞因子配體或其他免疫調(diào)節(jié)因子。特別是,通過基因敲除或藥物抑制促炎性細胞因子生成可以減輕LPS 和各種應(yīng)激刺激引起的嚙齒動物的抑郁樣行為[45]。免疫調(diào)節(jié)作用機制可能增強抗抑郁藥物的治療效果。事實上,一些常用的抗抑郁藥物,包括SSRIs,可以降低促炎細胞因子和(或)升高抗炎細胞因子水平[46]。新出現(xiàn)的抗抑郁藥物,也具有快速和有效的免疫調(diào)節(jié)特性[47]。預(yù)篩血液中炎癥標(biāo)志物或吲哚胺-2,3-雙加氧酶可能明確哪些患者對抗炎治療最敏感。盡管研究結(jié)果有待更多臨床研究來驗證,但如果得到證實,那么炎癥篩選可以提供一種定量的方法來識別炎癥相關(guān)的精神疾病。這可能推進針對抑郁癥特定炎癥過程的個性化醫(yī)療方法的變革性發(fā)展。
3.2 抗抑郁藥物是否可以緩解癡呆 上文已經(jīng)探討過抑郁癥患者發(fā)生認知障礙、甚至癡呆的風(fēng)險增加,一些學(xué)者開始關(guān)注抗抑郁治療是否可以降低癡呆發(fā)病率或延遲癡呆的發(fā)病,或至少減少認知障礙的發(fā)病率。一項對慢性應(yīng)激或卒中的嚙齒類動物模型研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),長期用氟西汀等抗抑郁藥物治療不僅能逆轉(zhuǎn)焦慮和抑郁癥狀,還能改善認知障礙[48]。最近的證據(jù)表明,SSRIs也可能逆轉(zhuǎn)阿爾茨海默病動物模型中的抑郁樣行為和認知障礙[49]??挂钟羲幬锔纳普J知的機制可能減少神經(jīng)膠質(zhì)細胞激活或增強神經(jīng)營養(yǎng)因子活性。一些研究發(fā)現(xiàn)抗抑郁藥會加重癡呆癥[50]。然而,最近的一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)[51],雖然短期氟西汀治療(<4 周)可能對認知功能有害,但長期治療(8~12 周)可減緩阿爾茨海默病和血管性癡呆的認知障礙。同樣有研究發(fā)現(xiàn)氟西汀通過增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子水平改善血管性癡呆患者的認知功能[52]。就像抗抑郁藥對一些患者產(chǎn)生的短期焦慮效應(yīng)一樣,抗抑郁藥對癡呆癥的有害影響可能是相對短暫的。因此像治療抑郁癥的病程一樣,在認知功能改善以前,長期抗抑郁治療可能是有必要的。綜上所述,這些研究支持早期持續(xù)使用單胺類抗抑郁藥來治療抑郁癥,以降低進行性認知障礙和癡呆的風(fēng)險。
臨床研究和流行病學(xué)資料表明,抑郁癥常伴發(fā)癡呆。事實上,孤獨和其他抑郁因素等可能先于癡呆,并加重癡呆的發(fā)生、發(fā)展。慢性應(yīng)激和炎性反應(yīng)聯(lián)合作用導(dǎo)致炎癥性抑郁可能是抑郁癥和癡呆伴發(fā)的部分原因。慢性炎癥會加速并加劇應(yīng)激、血管損傷或頭部損傷等危險因素對抑郁癥和(或)癡呆的作用,多種機制可以引起應(yīng)激和炎癥相關(guān)的易損性,包括血腦屏障通透性的增加,小膠質(zhì)細胞的激活,以及大腦易損區(qū)域促炎性細胞因子水平的增加。這些變化會增加自由基活性、降低神經(jīng)營養(yǎng)因子的功能,最終導(dǎo)致神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的死亡、缺失。隨著時間的推移,這些機制造成的大腦損傷可能會導(dǎo)致認知功能下降和癡呆。這提示治療炎癥性抑郁癥的炎性反應(yīng)可能會預(yù)防癡呆。細胞因子生物標(biāo)志物可能有助于識別炎性抑郁癥患者,可用臨床批準(zhǔn)的抗炎藥物或細胞因子抑制劑治療這類患者。標(biāo)準(zhǔn)的單胺類抗抑郁藥治療也可以保護大腦免受慢性炎癥的損傷??偠灾?,有抗炎和抗抑郁作用的抗抑郁藥可能會延緩或預(yù)防某種特定患者的癡呆。
利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明:王諾負責(zé)設(shè)計論文框架、文獻收集;畢曉瑩負責(zé)擬定修訂論文并最后定稿。