男性缺陷型精神分裂症患者血清Hcy、GDNF水平与精神症状及认知功能的关系研究*

古智文 黄 雄 张春平 蒲绮霞 张敏玲

精神分裂症是由病因不明造成的以妄想、幻觉、认知障碍、情感障碍等多维度症候和体征为主的慢性重性精神疾病，精神分裂症发病率并不高，但给患者家庭以及社会带来沉重的负担[1]。缺陷型精神分裂症(Deficit Schizophrenia，DS)是精神分裂症的亚型之一，以持续原发性阴性症状为基本特质，与非DS患者相比，DS患者临床症状不明显，但神经损伤更为严重，因此诊断和治疗更为困难[2]。同型半胱氨酸(Homocysteine，Hcy)是具有神经毒性的含硫基氨基酸，其水平升高可造成DNA甲基化异常，诱导神经元细胞凋亡，参与精神分裂症的发病[3]。现有研究表明精神分裂症患者多存在神经系统发育、神经可塑性的异常以及神经营养因子的缺乏[4]。胶质细胞源性神经营养因子(Glial Cell-Derived Neurotrophic Factor，GDNF)是重要的神经营养因子，参与神经胶质细胞生长分化、可塑性、损伤后修复、轴突再生等过程，GDNF缺乏可引起神经细胞凋亡，导致认知功能障碍[5]。目前Hcy、GDNF在男性DS的报道较为少见，是否与患者神经症状和认知功能存在关联尚不清楚，本研究设计对照研究试验，探讨血清Hcy、GDNF与DS患者阳性和阴性综合征量表(Positive and Negative Syndrome Scale，PANSS)评分以及认知功能的关系。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2013年5月～2019年9月广州医科大学附属脑科医院收治的精神分裂症患者。纳入标准：(1)符合美国精神障碍诊断与统计手册第5版(DSM-5)中精神分裂症的诊断标准[6]；(2)PANSS总分≥60分；(3)男性，年龄>18周岁；(4)入组前1个月内未服用抗精神病药物或其他抗精神病治疗。排除标准：(1)合并中枢神经系统疾病或其他严重系统性疾病、痴呆、先天性精神发育异常；(2)酗酒、吸毒、滥用药物者；(3)女性精神分裂症患者。共入组38例男性DS患者(DS组)和45例男性非DS患者(NDS组)，DS、NDS分型参照中文版缺陷型精神分裂症诊断量表(Schedule for the Deficit Syndrome，SDS)[7]中的标准。DS组年龄23～42岁，平均(32.05±4.26)岁；病程1～5年，平均(3.03±1.02)年。NDS组年龄21～40岁，平均(31.75±4.01)岁；病程1～6年，平均(3.11±1.09)年。另选择广州医科大学附属脑科医院体检的50名健康志愿者为对照组，年龄20～39岁，平均(31.05±3.84)岁。三组年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05)，NDS组和DS组病程比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究获得广州医科大学附属脑科医院伦理委员会批准，患者或其家属均知情同意签署同意书。

1.2 方法

1.2.1 血清学指标的检测 所有受试者采集清晨空腹抽取静脉血5～10 ml，注入无抗凝剂真空采血管。经离心分离血清后置于-70 ℃ DW-86L386型超低温冰箱(青岛海尔医用低温科技有限公司)保存，48 h内上机测定。美国贝克曼库尔特AU5800型全自动生化仪及其相关配套试剂测定Hcy水平， Elx800酶标仪(美国BioTek公司)采用酶联免疫吸附试验检测GDNF水平，试剂盒购自深圳迈瑞生物医疗公司。

1.2.2 精神症状和认知功能评估 (1)精神症状：所有精神分裂症患者采用PANSS[8]评估精神症状，该量表由7项阳性量表、7项阴性量表和一般精神病理量表共30个条目组成，采用7级评分，PANSS阴性、阳性量表评分范围7～49分，一般精神病理量表评分范围16～112分，评分越高症状越重。(2)认知功能：采用精神分裂症认知功能成套测验[MATRICS Consensus Cognitive Batter，MCCB(中文版)][9]评定认知功能，包括连线、符号编码、语义流畅性、持续操作、数字序列、空间广度、言语记忆、视觉记忆、迷宫、情绪管理10项测验。其中连线测验、符号编码、语义流畅性反映处理速度能力，持续操作测验反映注意/警觉，数字序列和空间广度反映工作记忆能力，言语记忆反映言语学习和记忆能力，视觉学习和记忆反映视觉记忆能力，迷宫测验反映推理与问题解决能力，情绪管理测验反映社会认知能力。评分越高认知功能越高，反义越低。Stroop色词测验[10]包括单词测验、颜色测验、色词干扰测验，反映知觉转换、选择性注意和抑制习惯性反应能力，评分越高，认知功能越高。

2 结果

2.1 三组血清Hcy、GDNF水平比较 三组血清Hcy、GDNF水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。进一步两两比较发现，DS组血清Hcy水平高于NDS组和对照组(P<0.05)，NDS组血清Hcy水平高于对照组(P<0.05)；DS组血清GDNF水平低于NDS组和对照组(P<0.05)，NDS组血清GDNF水平低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 三组血清Hcy、GDNF水平比较

2.2 DS组和NDS组PANSS评分比较 DS组PANSS阴性症状评分高于NDS组(P<0.05)，PANSS阳性症状评分低于NDS组(P<0.05)。见表2。

表2 DS组和NDS组PANSS评分比较

2.3 三组MCCB、Stroop色词测验评分比较 三组MCCB、Stroop色词测验评分比较差异有统计学意义(P<0.05)。进一步两两比较发现，DS组MCCB、Stroop色词测验评分均低于NDS组和对照组(P<0.05)，NDS组MCCB、Stroop色词测验评分均低于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 三组MCCB、Stroop色词测验评分比较

2.4 Hcy、GDNF水平与PANSS、MCCB、Stroop色词测验评分相关性分析 DS组血清Hcy水平与PANSS阴性症状评分呈正相关(P<0.05)，与MCCB连线测验、持续操作测验、语言记忆及Stroop单词测验评分均呈负相关(P<0.05)；血清GDNF水平与PANSS阴性症状评分呈负相关(P<0.05)，与MCCB持续操作测验及Stroop单词测验、颜色测验评分均呈正相关(P<0.05)。见表4。

表4 Hcy、GDNF水平与PANSS、MCCB、Stroop色词测验评分相关性分析

3 讨论

精神分裂症是一种高度异质性综合征，多数患者以阴性症状为主，约25%～30%被诊断DS，DS被认为是精神分裂症中一个病理生理上不同的亚群，以原发性和持久性阴性症状为主要特征，阴性症状主要包括孤僻、缺乏兴趣、淡漠、焦虑、抑郁等，阴性症状介导了神经认知损害和社会认知损害，DS神经认知功能损伤较非DS患者重，临床治疗效果不理想[11]。随着疾病进展，多数DS患者可出现慢性、波动性、渐进性病程，以及退行性临床结局，加之自杀、缺乏医疗照顾和较高的共病风险，其平均寿命明显缩短[12]。探讨与DS精神症状和认知功能有关的分子机制有助于早期诊断和评估病情，改进临床治疗，改善预后。

Hcy是一种具有细胞毒性的含硫分子氨基酸，是蛋氨酸和半胱氨酸代谢的中间产物，在生理条件下与腺苷结合形成S-腺苷同型半胱氨酸降低甲基化水平，Hcy升高可激活应激反应、诱导动脉粥样硬化性疾病和神经细胞凋亡[13]。相关报道指出首发精神分裂症患者血清Hcy水平明显升高，且高水平Hcy可能加重患者认知功能损害[3]，既往研究表明血清Hcy水平升高是精神分裂症发生发展的致病因素[14]。本研究结果显示，DS组血清Hcy水平高于NDS组和对照组，NDS组血清Hcy水平高于对照组，说明DS组、NDS组患者血清Hcy水平均升高，DS组患者血清Hcy水平升高更为显著，提示Hcy水平持续升高与DS发病有关。相关报道指出63%的精神分裂症患者合并代谢综合征[15]，糖脂代谢异常和胰岛素抵抗是代谢综合征的重要组分，胰岛素抵抗可降低胱硫醚B合成酶、亚甲基四氢叶酸还原酶活性，影响Hcy转硫和甲基化，Hcy代谢失衡进一步抑制S-腺苷甲硫氨酸及四氢生物蝶呤等合成，诱导神经元细胞凋亡[3]。本研究相关性分析结果显示血清Hcy水平与DS患者PANSS阴性症状评分呈正相关，与非DS患者PANSS阴性症状评分无相关性，分析原因为与DS患者持续阴性症状有关，提示DS患者体内持续高水平Hcy导致神经细胞凋亡，引起更多的阴性症状。相关性分析结果显示，血清Hcy水平与DS患者MCCB连线测验、持续操作测验、语言记忆及Stroop单词测验评分均呈负相关，说明血清Hcy水平持续升高是引起DS认知功能损害的主要原因。相关报道指出Hcy通过影响大脑记忆功能区域中枢神经递质受体，降低NMDA电流脱敏作用，引起精神分裂症患者工作记忆缺陷[16]。Hcy 水平升高可引起脂质和蛋白氧化，上调凋亡基因Bax、Caspase-3表达，降低抗凋亡基因Bcl-2表达，触发神经细胞凋亡[17]，进而影响神经系统功能，导致认知功能缺陷。DS患者体内高水平Hcy与其认知功能障碍更重的临床特征相符合。

GDNF是一种分泌性生长因子，在中枢神经系统中促进神经元的增殖和存活，促进突触的可塑性和长时程增强，发挥调节大脑发育和活动作用，GDNF信号传导中断与突触可塑性和神经发育改变有关，是精神分裂症的一个潜在相关基因[4]。本研究结果显示，DS组血清GDNF水平低于NDS组和对照组，NDS组血清GDNF水平低于对照组。段维维等[18]报道DS患者、NDS患者和健康对照组患者血清GDNF水平比较差异均无统计学意义，与本研究结果不一致，这可能是因为本研究所选研究对象在进行相关抗精神病治疗前进行血清学指标检测，因此GDNF水平处于较低水平，而段维维等[18]所选受试对象处于疾病稳定期，提示GDNF水平可能也可作为辅助评估疗效的指标，但尚待验证。本研究DS组血清GDNF水平低于NDS组，说明GDNF水平持续下降可能是精神分裂症持续性阴性症状的发病机制之一。本研究相关性分析结果显示，血清GDNF水平与DS患者PANSS阴性症状评分呈负相关，与PANSS阳性症状评分无相关性，Skibinska M等[19]研究同样显示精神分裂症患者入院基线时血清GDNF水平与PANSS阴性症状评分呈负相关，说明GDNF缺乏主要引起精神分裂症阴性症状。本研究相关性分析结果显示，血清GDNF水平与DS患者MCCB持续操作测验及Stroop单词测验、颜色测验评分均呈正相关。Tang X等[20]报道显示DS组血清GDNF水平与Stroop单字评分、单色评分、干扰评分呈正相关，说明GDNF水平降低与DS患者认知功能降低有关。精神分裂症患者海马体积显著缩小[21]，海马主要参与情绪、学习记忆、行为等调节，海马区域受损可导致认知功能障碍，GDNF可促使海马神经细胞再生，GDNF缺乏与认知功能受损有关。精神分裂症认知功能障碍与大脑皮质5羟色胺(5 Hydroxy-tryptamine，5-HT)及多巴胺(Dopamine，DA)受体功能不足有关[22,23]，GDNF 蛋白缺乏可影响 DA受体和神经元可塑性功能，导致认知功能受损。神经认知损害是DS患者的特质性损害，本研究DS组MCCB、Stroop色词测验评分低于NDS组，GDNF水平与NDS组认知功能并无明显相关性，说明GDNF水平下降主要导致DS患者的认知功能损害，是DS认知功能损伤标志性指标，但GDNF在DS认知功能损伤的机制仍待进一步探讨。

综上，男性DS患者血清Hcy水平升高、GDNF水平降低，Hcy、GDNF水平与DS患者阴性症状和认知功能损伤明显相关，Hcy代谢失衡、GDNF蛋白缺失可能参与DS发病和认知损害过程。