沉默信息调节因子1基因与精神分裂症易感性及其临床症状的关联研究

陈建民，卢卫红，王卫平，赵俊雄，华深，范卫星，张晨

精神分裂症病因学研究是目前精神医学界的热点和重点。既往流行病学研究显示该病具有较高的遗传度，是一种多基因所致的复发性疾病[1]。多巴胺假说是精神分裂症的经典病因学假说。沉默信息调节因子1(SIRT1)是一种依赖NAD+的III类组蛋白去乙酰化酶，与多巴胺能神经传递相关，在神经保护、损伤修复、神经分化方面具有重要作用[2]。有研究报道SIRT1基因与精神分裂症的发生有关[3-4]。因此，SIRT1基因被认为是精神分裂症的易感基因之一。最近一项研究发现SIRT1基因rs3758391位点具有生物学功能，影响该基因的表达[5]，本研究旨在验证rs3758391位点与精神分裂症易感性及其症状维度之间的关系，以探讨SIRT1基因在精神分裂症发生过程中的作用机制。

1 对象和方法

1.1 对象

2017年1月至2018年12月在浙江省金华市第二医院就诊的精神分裂症患者467例。入组标准[6]：符合美国《精神障碍诊断与统计手册》第4版(DSM-IV)中精神分裂症诊断标准；年龄18～50岁，性别不限；初中及以上文化程度；入组前已处于稳定状态至少6个月；取得患者本人及家属的知情同意。排除标准：诊断不明者；6个月内使用过改良电抽搐治疗或经颅磁刺激治疗者；目前服用抗抑郁药治疗者；物质滥用/依赖者；患有严重躯体疾病者。对照组为社区招募的健康志愿者492名，无严重躯体疾病史、精神疾病史和精神疾病家族史。病例组：男246例，女221例，平均年龄(35.41±13.62)岁，平均病程(7.42±4.83)年；对照组：男249名，女243名，平均年龄(34.25±8.18)岁。两组性别、年龄比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。

本研究经浙江省金华市第二医院伦理委员会审核批准(伦理批号：2018-0-01)，所有入组对象均签署知情同意书，同意参与本研究。

1.2 方法

1.2.1 评估工具 采血当天由经过培训的专业精神科医师对患者进行阳性和阴性症状量表(PANSS)评定，量表包括阳性症状分、阴性症状分、一般病理分。卡尔加里抑郁症状评定量表(CDSS)用于评估精神分裂症患者抑郁水平，分值越大抑郁症状越严重，以分值>7作为界限判断是否抑郁。使用重复性神经心理状态测验(RBANS)评定患者认知功能，该工具具有快速、有效、敏感、易操作等优点，对于检测精神分裂症患者认知功能水平具有较好的信度和效度[7]。

1.2.2 DNA提取和基因分型 DNA提取和基因分型：采集病例组及对照组EDTA抗凝静脉血2 ml，采用离心柱型基因组DNA试剂盒(北京天根生物有限公司，DP304型)提取外周血白细胞全基因组DNA。采用TaqMan 探针SNP基因分型技术对rs3758391位点进行分型：引物和探针由美国应用生物系统公司(ABI)定制，PCR反应试剂TaqMan Universal PCR Master Mix由ABI公司提供。实验流程参照我们之前的工作[5]。

2 结果

2.1 两组SIRT1基因rs3758391位点多态性比较

两组SIRT1基因rs3758391位点基因型的观察值和期望值Hardy-Weinberg平衡吻合度良好(P>0.05)，表明本研究收集到的样本来自大的群体，个体间随机婚配，不存在明显自然选择、迁移等因素对遗传平衡的影响，具有群体代表性。

病例组SIRT1基因rs3758391位点CC、CT、TT基因型频率分别为3.2%、30.4%、66.4%，对照组分别为2.4%、26.8%、70.7%，两组基因型频率比较差异无统计学意义(P>0.05)。病例组C、T等位基因频率分别为18.4%、81.6%，对照组频率分别为15.9%、84.1%，两组比较等位基因分布频率差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组SIRT1基因rs3758391位点基因型和等位基因频率比较(例数，%)

2.2 病例组SIRT1基因rs3758391位点不同基因型患者的临床症状比较

为了排除性别、年龄和病程对患者症状严重程度的影响，在进行rs3758391位点多态性与疾病严重程度的关联分析时将这些因素作为协变量纳入多因素方差分析。携带不同基因型的患者PANSS阴性症状评分及CDSS评分差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，RBANS各项评分差异不具有统计学意义。两两比较显示携带CC基因型患者PANSS阴性症状评分以及CDSS评分相比携带CT和TT基因型患者更高(P<0.05或P<0.01)。见表2。

表2 病例组rs3758391位点不同基因型患者PANSS、CDSS和RBANS评分比较

3 讨论

精神分裂症是一种病因未明的复杂性疾病，以幻觉、妄想为主的阳性症状，以情感淡漠、意志要求减退为主的阴性症状，以及学习、记忆功能受损的认知障碍为主要临床特征。精神药理学和病理学研究均支持精神分裂症的多巴胺功能失调假说，即多巴胺在脑内关键区域传递失常是导致精神分裂症各类症状出现的原因[8]。由于SIRT1在神经元水平参与多巴胺传递过程，因此SIRT1基因被认为可能与精神分裂症的发生有关。本研究结果显示SIRT1基因rs3758391位点各基因型、等位基因分布在病例组和对照组之间差异无统计学意义。这与之前在中国和日本人群中的报道一致[3-4]，由此提示SIRT1基因rs3758391位点可能并非精神分裂症的致病因素。我们进一步分析了rs3758391位点与精神分裂症临床特征的关系，结果显示该位点与精神分裂症的阴性症状和抑郁症状有关，特别是携带rs3758391位点CC基因型的患者具有更严重的阴性症状和抑郁症状；提示SIRT1基因rs3758391位点可能并非精神分裂症的独立致病因素，但与该病临床症状严重程度有关，特别是阴性症状和抑郁症状。

SIRT1基因变异引起的基因表达异常可通过多种途径影响DNA损伤修复、细胞凋亡和生物节律，进而影响中枢神经系统功能，导致神经精神疾病的发病风险增加[9]。既往研究显示位于5'UTR区域的rs3758391在功能上影响SIRT1基因mRNA表达[10]。研究发现rs3758391与枕叶皮质中的SIRT1基因mRNA表达相关，而且携带CC基因型的个体枕叶皮质中的SIRT1基因mRNA表达水平显著低于携带TT基因型的个体[5]。因此，以上结果提示rs3758391可能影响了特定脑区内SIRT1基因mRNA的表达。同样，在蛋白质组学水平上也有类似的发现[10]。既往神经影像学研究显示枕叶皮质区域参与了抑郁症的发生过程[11-12]。因此，rs3758391位点可能通过影响SIRT1基因在枕叶皮质中的表达水平增加精神分裂症患者的抑郁症状。此外，本研究还发现SIRT1基因rs3758391位点与精神分裂症阴性症状相关。最近研究中发现精神分裂症患者的抑郁症状与阴性症状之间存在显著相关[13]，抑郁更重的精神分裂症患者往往预示其阴性症状更重，预后不佳[14]。那么，SIRT1基因在精神分裂症阴性症状中的作用机制是否与抑郁机制相似？这还有待于未来研究加以研究说明。

综上所述，本研究结果显示SIRT1基因rs3758391位点可能并非精神分裂症的独立致病因素，但与该病的阴性症状和抑郁情绪的严重程度有关。然而，本研究采用横断面研究设计，存在一定局限性，首先本研究未剔除影响精神分裂症患者临床症状的其他因素，如环境因素、社会以及家庭支持程度、有无应激事件、职业功能以及服药情况等；其次，精神分裂症不同亚型可能有其独特的生物学机制，本研究未能就该病亚型进行分别研究。因此，应谨慎理解本研究结果发现，在未来需继续扩大样本量，纳入先证者一级亲属，开展纵向研究，以验证本研究结果，并采用多模态研究手段进一步揭示SIRT1基因对精神分裂症临床症状严重程度的作用机制。