炎性因子在精神分裂症患者外周血单个核中的表达及意义

胡佳 常宁 赵刘乐 曹爽

精神分裂症(schizophrenia，SP)是一种复杂的遗传性疾病，痊愈率较低，患者在治疗过程中多需要长期服药，给家庭和社会带来沉重的负担[1]。患者罹患SP后，可能还会减低他们的寿命，并增加心血管疾病、糖尿病，高血压，代谢异常等疾病的发病率[2]。有调查显示SP人群中糖耐量减低发生率甚至接近30%[3]。近年来，有研究显示SP患者血清中炎性因子含量，与其发病和其他并发症的发生相关[4]。本研究选择了3组人群进行对照研究，SP组，精神分裂症合并糖尿病(SPDM)组及健康对照组(NC组)。通过检测这些人群的细胞因子水平[如促炎因子白介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)，抑炎因子IL-10]的表达水平，探讨功能相反的两类细胞因子在SP患者发病中的作用及其对糖尿病并发症的影响，以期明确精神分裂症患者糖脂代谢变化与炎性因子之间的关系，延缓高发的代谢并发症之一的糖尿病的发生，为规范用药和抗炎治疗提供临床依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 NC组选去本院体检30例健康者，其中男14例，女16例；平均年龄(42.3±6.39)岁。病例组选取2014年本院重症精神科住院患者60例，根据是否患有2型糖尿病进行分组，SP组中，男14例，女16例；平均年龄(45.19±10.88)岁。SPDM组中，男14例，女16例；平均年龄(48.11±15.698)岁。其诊断是参照DSM- Ⅳ-TR(美国精神疾病的诊断手册第4版)和ICD-10(国际疾病分类的第十版)，采集样本时，患者没有发热或其他身体疾病(如心脑血管肝肾功能不全等)。

1.2 样本的采集

1.2.1 采集前工作:采集前，先统计常规指标人口数据，例如身高，体重，体重指数(BMI)，男女例数，年龄范围，SP组和SPDM组还需统计治疗时间，用药的每日剂量，阳性与阴性症状量表(PANSS)等。

1.2.2 血液样本采集:晨起空腹抽取静脉血，3组留取全血2 ml放于抗凝管中，3 ml放于促凝管中，促凝管及时离心，分离出血清后，测定空腹血糖(FPG)，三酰甘油(TG)，总胆固醇(CHO)等常规指标。如果离心后，发现有血清浑浊，类似脂血或溶血，则弃去不用，于次日重新采集。

1.3 试剂与仪器 Real-Time PCR引物(上海生物工程合成); Ficoll淋巴细胞分离液(中国灏洋生物制品有限公司); RNA提取试剂(RNAiso TM Plus),RT reagent Kit,SYBR Premix Ex TaqTM (宝生物(大连)工程有限公司；Holandweitu大型全自动生化分析仪；实时定量PCR仪(美国Bio-Rad公司);NanoDroP核酸浓度测量仪(Thermo Scientific公司);反转录PCR仪(美国ABI公司)。

1.4 方法

1.4.1 血清常规生化检测：FPG、TG、CHO这些血液常规检测指标在贝克曼全自动生化分析仪——AU480上进行。每次实验均要检测标准品、质控品，并做好记录。

1.4.2 炎性因子：分离单个核细胞，并做IL-10、IL-1β、TNF-α的mRNA检测。

2 结果

2.1 基本资料 3组在性别比、年龄方面比较差异无统计学意义(P>0.05)；SPDM组FRG、CHO水平较SP组、NC组显著升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。NC组TG为(1.16±0.19)mmol/L，SP组为(1.25±0.59)mmol/L，SPDM组为(1.25±0.51)mmol/L。SP组，SPDM组与NC组比较。BMI水平于SP患者中升高:SP组BMI水平(25.88±3.18)kg/m2，SPDM组BMI水平为(25.97±3.13)kg/m2相比NC组(22.14±2.68)kg/m2已经显著提高(P<0.05)。见表1。

表1 基本资料比较 n=30

注：与NC组比较，*P<0.05；与SP组比较，#P<0.05

2.2 Real-time PCR检测结果显示 3组IL-10mRNA相对表达值NC组为(1.05±0.58)，SP组为(2.64±1.59)，SPDM组为(1.54±0.34)。SP组IL-10mRNA与NC组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，SPDM组则没有。3组IL-1βmRNA的相对表达值NC组为(1.21±0.81)，SP组为(13.5±7.53)，SPDM组为(29.18±10.96)。与NC组比较，IL-1βmRNA表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。3组TNF-α的相对表达值NC组为(1.63±0.55)，SP组为(4.49±2.37)，SPDM组为(11.04±5.78)。与NC组比较，TNF-αmRNA表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

指标SPDM组SP组NC组IL-1β 29.18±10.96#11.70±3.21*1.21±0.81TNF-α11.04±5.78#4.49±2.37*1.63±0.55IL-10 1.54±0.342.64±1.59*1.05±0.58

注：与NC组比较，*P<0.05；与SP组比较，#P<0.05

2.3 相关分析 在SP组，TNF-α、IL-10的mRNA的表达水平和TG、CHO， BMI和FPG均无相关关系，IL-1βmRNA的表达水平和BMI呈负相关(r=-0.3965，P=0.041)；在SPDM组，TNF-α、IL-10、IL-1βmRNA的表达水平与TG、CHO， BMI和FPG均无相关关系，在SP+SPDM组中，TNF-α，IL-10mRNA的表达水平与TG、CHO， BMI和FPG均无相关关系， IL-1βmRNA的表达水平和FPG呈正相关(r=0.3562，P=0.0163)。见图1。

图1 IL-1βmRNA与BMI、FPG的相关性分析

3 讨论

SP患者不仅不能正常的工作，生活，还容易伴随肥胖、糖尿病等并发症[5]，对于这一现象大量的研究发现提示了炎症致病学说[6]。 这一学说解释了患者发病及容易罹患其他疾病与炎症有关。这些异常可由细胞因子介导，通过患者体内细胞因子浓度高低，影响神经生化和神经内分泌的功能，直接影响神经递质的释放(如DA和NE的产生和释放)和作用。曾有动物实验表明，如果向大鼠注射IL-1β会增加其在试验环境中的焦虑反应，并伴随糖代谢的减慢，同时出现肾上腺皮质的活跃[7]。换句话说即为SP患者本身存在免疫功能的异常(来源于对首发患者的研究)[8]，这也就证明了炎性因子在代谢性疾病的发生中确实起到了作用。炎症的发生必然导致炎性因子在血清中的浓度发生变化，如果能够监测到这一情况的发生并了解其变化，也就可以进一步提示炎症的发生促进了糖尿病等并发症的发生发展的关系[9]。从而寻求解决办法，减轻患者痛苦，延缓疾病发生。

本研究中，促炎因子TNF-α和IL-1β在糖尿病精分患者血液中mRNA的表达浓度均明显升高，而抑炎因子IL-10则不同。IL-10mRNA的表达浓度在精神分裂且为患糖尿病中的患者组中相较表达增高，但已患糖尿病的SP患者与正常组相比则没有明显意义。关于这一结果，推测是由于这几种因子在体内发挥作用不同造成的。促炎因子TNF是对于炎症和凋亡具有重要做用的糖蛋白激素，其早防卫病毒、细菌及自身免疫性疾病方面均有重要作用。促炎因子IL-1β主要在大脑的下丘脑、海马、大脑皮质和丘脑表达，而且是由大脑中小胶质细胞，星型胶质细胞和神经元产生。通过与海马神经元中大量表达IL-1受体(interleukin-1 receptors,IL-1Rs)结合后发挥作用。IL-10是抑炎因子，它的主要功能是抑制免疫和炎性反应的发生[10]。本次实验中发现其表达浓度在长期患精神疾病患者中增高，但在已并发糖尿病的病患血清中增高则不明显。很可能是由于在疾病初期，病患免疫系统功能完整，基体免疫系统自发阻止炎症发生的表现。那么这两类功能相反的细胞因子在SP患者的发病中所起作用，及其在并发症中扮演角，以及例利培酮等非典型精神药物应用后Ⅱ型糖尿病(T2DM)并发症的发生中起到哪些作用还不十分清楚[11]。本研究结果显示SP组(SP，SPDM)的TNF-α、IL-1βmRNA表达水平均高于对照组。这一结果与之前相关假说推测相类似。据此推测，SP患者罹患糖尿病或许与促炎因子相关，例如促炎因子TNF-α对葡萄糖转运蛋白有抑制做用，并可诱发胰岛素抵抗，损伤胰岛细胞，引起血糖升高，最终导致患者罹患糖尿病，或加重其糖尿病的严重程度[12]。

本次研究发现，抗炎细胞因子IL-10mRNA的表达水平只是在SP组有所改变，而SPDM组则变化不大。提示IL-10在SP发病中发挥着一定作用，而当此类患者发生糖尿病并发症后对炎症的抑制作用减弱。曾有研究指出在首发SP患者且未经药物治疗时血清中抗炎细胞因子IL-10的水平低于健康对照组， 阳性与阴性症状量表(PANSS)评定后，发现抗炎细胞因子IL-10的水平与PANSS阴性症状呈负相关[13]。这些研究结果表明，IL-10水平降低的可能与SP患者急性发作阴性症状和认知功能受损有关[14]。

在相关文献中，还显示了其他因素对炎性因子的影响，本文对生化指标TG、CHO， BMI和FPG与炎性因子都做了相关分析，发现IL-1βmRNA的表达水平和BMI呈负相关关系(r=-0.3965，P=0.041)；与FPG呈正相关关系(r=0.3562，P=0.0163)。提示SP患者炎性因子浓度增加，可能进一步导致胰岛功能受损，代谢或中枢神经系统的异常[14,15]。从而使机体长期处于高血糖状态，导致代谢功能失衡，同时加剧血糖浓度增高，导致加重病情[3]。

促炎因子TNF-α和IL-1βmRNA的表达水平的升高，在SP患者的发病及其罹患糖尿病这一过程中发挥着重要作用，其过程复杂，它们以形成细胞因子网络的形式引起体内免疫功能异常，从而导致了细胞间通信异常或荷尔蒙激素信号或神经网络的功能受损，影响代谢或中枢系统的功能[16]。

抑炎因子IL-10mRNA的表达水平只是SP组高于对照组，提示其在SP发病中发挥着一定作用，也许这和患者的中枢神经细胞损害有关。但是此类患者发生糖尿病并发症后，对炎症的抑制作用减弱，因此SPDM组IL-10水平变化较小[17]。有研究证据表明首发SP患者未用药前IL-10水平异常，进一步揭示炎性因子与SP的发生相关[18]。尽管这些炎性因子究竟如何作用在SP患者病程的机制，还未完全阐明，但炎性因子的升高提示可以使用抗炎药物做为辅助治疗，目前对于SP患者，非甾体抗炎药(NSAIDs：如塞来昔布、阿司匹林、)作为抗SP药物辅助用药，对治疗患者精神症状有一定的效果[19]。本研究的结论进一步支持了这一论点。但本次研究受到种种限制，没有更多的样本量，有待于今后扩充样本量。另外我这次观察到SPDM组的平均年龄明显高于对照组及SP组，我认为年龄因素与用药年限与疾病的发生发展也有很大关系。在扩大样本量后，要进一步排除各种混杂因素，采用更好的统计方法，得到更精确的结论。

总之，炎性因子极有可能是SP患者致病和并发其他疾病的重要因素，能够监测到这一情况的发生并了解其变化，干预其发展是延缓并发症发生的思路之一。但是炎性因子有很多种，对于其中一种的研究不能够充分的说明问题，应当考虑炎性因子组，如果把所有与代谢性疾病有关的炎性因子考虑进去，挑选其中具有代表性的炎性因子，做为组合，将会更有意义。本次研究提示了我们或许应当改变我们对于SP治疗和预防的传统理解，力图寻求新的治疗手段和预防的方法。