烟酸皮肤潮红反应用于抑郁症诊断的研究☆

郑雁群 王燕 刘婉莹 张福旭 朱墨 宋振华 胡瑶 张天宏 刘晓华

抑郁症是一种病因机制尚未明确的精神疾病[1-2]，研究发现，抑郁症发生时患者存在免疫炎症与氧化应激通路的异常激活，可引起磷脂与花生四烯酸代谢炎症通路激活及其关键酶磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）发生变化[3-5]。 烟酸诱导的烟酸皮肤潮红反应 （niacin skin flush response）是烟酸基于对花生四烯酸—环氧化酶（cyclooxygenase，COX）通路激活，引起皮肤出现潮红的反应，其作为一项无创检测手段，可间接反映机体的氧化应激水平，在精神科领域可能具有潜在的辅助诊断价值[6-7]。既往研究报道，在复发已用药的抑郁症患者中，烟酸敏感性可能与抑郁严重程度呈反比，烟酸皮肤潮红反应异常可能与抑郁心境、焦虑体验、躯体化症状等关系密切，但烟酸皮肤潮红反应强度总体上与健康对照无明显差异[8-9]。目前相关研究较少，且已有研究纳入的抑郁症受试者均未能排除药物影响。因此本研究旨在进一步探讨烟酸皮肤潮红反应在抑郁症中的应用价值，希望从免疫炎症角度寻找有助于抑郁症诊断的敏感检测方法。

1 对象与方法

1.1 研究对象患者组来自2018年2月至9月在上海市精神卫生中心门诊就诊的抑郁症急性发作患者。入组标准：①18～60岁；②汉族；③符合《美国精神障碍诊断与统计手册第5版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，5th Edition，DSM-5）抑郁障碍的诊断标准；④首次发作或复发，近1个月内未服用抗抑郁药及未接受过电抽搐治疗、重复经颅磁刺激治疗等物理治疗；⑤17项汉密尔顿抑郁量表 （17-item Hamilton depression rating scale，HDRS-17）≥17分； ⑥有足够的视听水平和理解能力。排除标准：①目前患有可能干扰研究的活动性躯体疾病 （如系统性红斑狼疮等免疫系统疾病，甲状腺功能亢进或减退等内分泌疾病，维生素缺乏与过多等营养性疾病[10]）；②既往曾有躁狂或轻躁狂发作，或中文版心境障碍问卷（mood disorder questionnaire-Chinese version，MDQ-C）和32项轻躁狂症状自评量表 （32-item hypomania checklist，HCL-32）筛查提示为潜在的双相障碍患者；③当前有严重自杀风险，如HDRS-17条目3（自杀项）≥3分；④妊娠或哺乳期妇女，或计划妊娠者；⑤近期服用维生素类、免疫抑制剂等相关药物者。

对照组来自公开招募的志愿者。入组标准：①18～60岁；②汉族；③既往或目前均不患有任何精神疾病；④有足够的视听水平和理解能力。排除标准：①目前患有可能干扰研究的活动性躯体疾病；②妊娠或哺乳期妇女，或计划妊娠者；③近期服用维生素类、免疫抑制剂等相关药物。

本研究已通过上海市精神卫生中心伦理委员会批准（批件号：2016-07）。所有受试者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1人口学与临床资料收集 采用自制的调查表收集所有受试者人口学资料，以及患者的首次起病年龄、发作次数、诊治过程、既往疗效及不良反应、本次病程等疾病信息。采用HDRS-17、汉密尔顿焦虑量表（Hamilton anxiety scale，HAMA）和30项抑郁症状问卷 （30-item inventory of depressive symptomatology，IDS-30）评估患者的临床症状。

1.2.2烟酸皮肤潮红反应测试 参考MESSAMORE等[10]烟酸皮肤潮红反应操作方法，测量局部皮肤经烟酸甲酯（methyl nicotinate，MN）溶液刺激后潮红反应情况。于受试者双前臂8个位置（避开表浅动静脉）贴电极片，应用激光多普勒仪（Perimed，PeriFlux5000系统）采集探头探测基线微血管内的血细胞运动情况。撕开电极片，暴露底下3M双面胶孔，于各孔内放置直径0.5cm圆滤纸片，使用移液枪移取8个不同浓度梯度（10-5mol/L、10-4mol/L、10-3.5mol/L、10-3mol/L、10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）的 MN 溶液各50μL，分别滴定于上述8个位置的滤纸片上。每个位置皮肤均浸润于MN溶液5min，移去滤纸片，15min后应用激光多普勒仪再次记录血细胞运动情况。

采集的主要信号为血流量 （blood flow，BF），即由MN引起的血流量变化情况，以血流灌注量（perfusion unit，PU）为单位。BF（PU）代表导致多普勒频移的相关移动血细胞数量和相关细胞移动速度，BF值（PU）=测量区域内运动的血细胞数量×血细胞的平均运动速率。同时记录每名受试的皮肤最大反应血流量（maximal blood flow，MBF）。

为探讨局部MN溶液与烟酸皮肤潮红反应之间的剂量—反应关系，使用Graphad Prism6.0软件，通过非线性曲线拟合分析剂量—反应关系，计算半数效应浓度对数值 （the logarithm of median effect concentration，logEC50）， 以反映被试对 MN的敏感程度。其中2例患者和1名对照因logEC50无法估计，视为离群值予以剔除。

1.3 统计学方法采用SAS9.4进行数据分析。受教育程度、在较高浓度（10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）MN溶液刺激下的BF值和logEC50等数据呈正态分布，用均数±标准差（±s）描述，两组间比较采用独立样本t检验；年龄、病程、MBF、在较低浓度（10-5mol/L、10-4mol/L、10-3.5mol/L、10-3mol/L、10-2.5mol/L）MN溶液刺激下的BF值等资料呈偏态分布，用中位数（下四分位数，上四分位数）[M（QL，QU）]描述，两组间比较采用两样本Wilcoxon检验；性别组间比较采用χ2检验。患者logEC50与HDRS-17总分之间的相关性采用Pearson 相关性分析，MBF 与 HDRS-17、HAMA、IDS-30总分之间及logEC50与HAMA、IDS-30总分之间的相关性采用Spearman秩相关分析。使用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），评价MBF对抑郁症的诊断效能，根据约登指数的最高临界点确定诊断界值，并计算该临界值下的敏感度和特异度。检验水准α=0.05，双侧检验。图片采用Graphad Prism6.0软件绘制

2 结果

2.1 一般情况共纳入抑郁症患者21例，其中女13例、男8例，年龄中位数及上下四分位数为29（24，32）岁，受教育年限（15±3）年。 对照28名，其中女11名、男17名，年龄23（22，25）岁，受教育年限（16±3）年。两组研究对象之间年龄、性别、受教育年限差异均无统计学意义（P>0.05）。

21例患者中，首发患者14例（2/3），复发患者7例（1/3）。 抑郁发作次数1（1，2）次，本次病程6（2，12）月，总病程24（5，44）月，HDRS-17总分为（24±5）分，HAMA 总分为35（29，41）分，IDS-30总分为40（37，47）分。

2.2 烟酸皮肤潮红反应的BF值在10-2.5mol/L（Z=-3.70，P<0.01）、10-2mol/L （t=2.91，P<0.01）、10-1.5mol/L（t=2.79，P<0.01）、10-1mol/L（t=4.13，P<0.01）浓度的MN刺激下，两组间BF值差异具有统计学意义，其他浓度下两组间BF值无统计学差异（P>0.05）。 见表1及图1。

图1 患者组与对照组中外用MN溶液浓度与BF值的对应关系。圆点表示各组实际的BF均值，实线为非线性拟合曲线。*表示于10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L 浓度 MN 下， 两组BF值有统计学差异（P<0.01）

2.3 烟酸皮肤潮红反应的MBF值与logEC50患者组与对照组MBF值差异有统计学意义（Z=4.70，P<0.01），logEC50差异无统计学意义 （t=0.12，P=0.90）。 见表2。

表1 患者组与对照组在不同浓度MN溶液下烟酸皮肤潮红反应的BF结果（单位：PU）

表2 患者组与对照组烟酸皮肤潮红反应MBF与logEC50

2.4 患者组烟酸皮肤潮红反应与各量表评分相关性分析患者组logEC50与HDRS-17总分呈负相关（r=-0.57，P=0.01），与 HAMA 总分（r=-0.37，P=0.12）、IDS-30（r=-0.01，P=0.96）总分相关无统计学意义。患者组MBF与HDRS-17总分（r=-0.12，P=0.62）、HAMA 总分（r=-0.39，P=0.08）、IDS-30总分（r=-0.38，P=0.10）相关均无统计学意义。

2.5 烟酸皮肤潮红反应MBF对抑郁症的诊断价值MBF值区分抑郁症患组者与对照组ROC曲线见图2，其曲线下面积（area under the ROC curve，AUC）为0.90（P<0.01），最大约登指数为0.70，此时界值为210PU，敏感度为0.91，特异度为0.79，具有较好的准确性。见图2。

图2 烟酸皮肤潮红反应MBF值对抑郁症诊断的ROC曲线图。AUC=0.90（P<0.01）。

3 讨论

近年来烟酸皮肤潮红反应在精神疾病中的应用逐渐增多，一方面归功于烟酸皮肤潮红反应生理机制的阐明，另一方面有赖于探测技术的革新。生理情况下，被试皮肤给予烟酸刺激后，局部出现红细胞聚集，血流灌注会出现一个缓慢上升拉长的主峰[11]，外观上则可见皮肤出现红斑、水肿。既往研究通过目测法观察皮肤发红的程度，根据皮肤红肿情况打分，对烟酸皮肤潮红反应的强度进行半定量评估[8,12-17]，后有研究采用的方法为拍照后提取皮肤的颜色深度改变，或使用光学光谱仪（optical reflection spectroscopy，ORS） 量化颜色强度[18]。但现有研究认为，在没有视觉可检测到的红斑情况下，皮肤血管亦可发生显著的扩张[10]，因此上述检测手段对血流变化强度探测的精确度和可靠性有限。本研究参考MILLER等[19]的方法，利用激光多普勒对血流灌注直接进行定量检测，同时予多个浓度烟酸溶液进行局部皮肤滴定，可直接、精确地测量不同浓度烟酸引起的红细胞聚集情况，在国内外精神病学领域研究中应用尚为数不多，在国内则属首次尝试使用。

本研究发现抑郁症患者症状越严重，其lo gEC50即达到MBF一半所需的MN浓度越低，烟酸敏感性与抑郁严重程度成反比，与既往研究结果[8-9]一致。本研究还发现，抑郁症患者在浓度大于10-3mol/L（包括10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）的MN溶液刺激下，其血流灌注量较对照升高均有统计学意义，与既往研究结果不甚一致。如SMESNY等[9]采用ORS方法发现在复发已用药的抑郁症患者中，烟酸皮肤潮红反应强度总体与健康对照无差异，仅在10-3mol/L的MN溶液刺激下，患者组的血流量与健康对照差异有统计学意义，在更高浓度（10-2mol/L、10-1mol/L）的MN溶液刺激下两组间无差异。包括ORS在内的测量方法均是基于红斑的颜色深度变化，而测试反应后期阶段的皮肤水肿特征可能会掩盖红斑颜色的改变。BOSVELD-VAN等[8]采用10-1mol/L的MN溶液浸润局部皮肤5min，移去MN溶液滤纸片30s后，应用拍照评分法进行血流量估计，同样未发现抑郁症患者与健康对照的血流强度差异有统计学意义。但该研究设计从烟酸暴露至拍照检测的时间相距过短，且仅使用了1个浓度的MN溶液进行测试，受试者年龄、性别均未匹配，研究结论可能具有一定局限性。SUN等[20]利用目测法，采用4个浓度梯度的MN溶液，虽仅纳入5例抑郁症患者，但在10-2mol/L及10-1mol/L MN溶液浸润20min后，发现抑郁症患者的皮肤红肿评分相比健康对照有增高的趋势。YAO等[21]和MESSAMORE等[22]采用8个浓度梯度的烟酸，应用激光多普勒血流仪定量检测精神分裂症患者的烟酸皮肤潮红反应，证明了多普勒血流仪定量检测相较于目测法和拍照法在测试可靠性上的优势。由此推测，导致本研究与以往研究结果不甚一致的主要原因之一可能在于测量方法的差异。

本研究发现抑郁症患者烟酸皮肤潮红反应增强，机制尚不清楚，推测可能与质膜上烟酸受体HM74a或花生四烯酸的活性升高、花生四烯酸通路上任一环节（如PLA2、COX酶）异常活化或者血管平滑肌对前列腺素的敏感度增强等有关。另外，由于神经内分泌的作用，情绪波动本身即可引起血管舒张，这将进一步促进烟酸引起的血管舒张[6，23-24]。而从烟酸皮肤潮红反应本身的生理机制来看，烟酸主要通过作用于表皮朗格汉斯细胞的烟酸受体HM74a，引起细胞内Ca2+升高、磷脂酶A激活，进而引起花生四烯酸-COX通路激活及其下游前列腺素升高，活性前列腺素D2和E2可舒张血管平滑肌导致血管扩张和红细胞聚集[25-26]。这些代谢产物均为炎症和信号转导的有效介质，可能促发机体氧化应激、神经炎症反应、神经细胞损伤继而引发抑郁症。因此，烟酸皮肤潮红反应测试可在一定程度上反映机体的氧化应激水平，有助于从免疫炎症角度阐明抑郁症的发病机制。

本研究通过对抑郁症及健康对照的烟酸皮肤潮红反应进行探测，初步证明烟酸皮肤潮红反应在抑郁症诊断中有较好的敏感性和特异性，具有潜在的临床应用价值。由于本研究的样本量偏小，且尚未涉及到反应机制的探讨，未来将进一步扩大样本进行深入研究。