亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与精神分裂症伴抑郁的关系

高慧，顾燕，华深，施波，唐伟，张毅，张晨

流行病学调查显示，精神分裂症具有多基因遗传特征，遗传度高达80%[1]。精神分裂症患者常常伴有抑郁症状，可见于疾病的各个阶段。伴抑郁症状患者通常预后更差并伴有较高自杀率，给临床诊疗工作带来巨大的挑战，因此精神分裂症伴抑郁症状的发生机制也是目前精神医学界研究的热点和重点[2]。遗传学研究显示精神分裂症与抑郁症在致病机理中存在部分重叠，因此这也为探究精神分裂症伴抑郁机制提供了研究线索[3]。亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是叶酸和同型半胱氨酸代谢的关键酶之一，参与神经精神疾病的发生过程[4]。荟萃分析发现，中国汉族人群MTHFR基因C677T位点与精神分裂症具有相关性[5]；荟萃分析也显示，C677T位点与中国汉族抑郁症的发生有关[6]。经本院伦理委员会审核批准，本研究探索MTHFR基因C677T位点多态性与精神分裂症伴抑郁的关系。

1 对象和方法

1.1 对象

病例组：为2018年1月至2020年12月在上海市民政第一精神卫生中心、浙江省金华市第二医院、温州市康宁医院和上海交通大学医学院附属精神卫生中心就诊的精神分裂症患者413例。入组标准：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；入组前病情稳定状态>6个月；未使用抗抑郁药治疗；取得患者本人及家属的知情同意。排除标准：6个月内使用过无抽搐电休克治疗或经颅磁刺激治疗者、物质滥用/依赖者、患有严重躯体疾病者。男220例，女193例；平均年龄(28.68±3.72)岁。

对照组：为同期健康体检者409名，均无严重躯体疾病史、精神疾病史及家族史。男193名，女216名；平均年龄(29.02±7.91)岁。两组性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)。所有入组者对本研究知情同意，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 临床评估 收集病例组患者临床资料，由培训合格的精神科医师进行临床量表评估；量表评定一致性良好(r=0.82)。①阳性和阴性症状量表(PANSS)评定精神症状，包括阳性症状分、阴性症状分、一般病理分及PANSS总分。②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症状，得分越高抑郁症状越严重，以≥7分为界值判断是否抑郁。

1.2.2 MTHFR基因C677T位点多态性检测 采集入组者静脉血2 ml，乙二胺四乙酸抗凝备用，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。MTHFR基因C677T位点分型采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法。上游引物：5'-GGGGTCAGAAGCATATCAGT-3'；下游引物：5'-CTCACCTGGATGGGAAAG A-3'，所有引物由上海英骏生物有限公司合成。PCR反应体系及酶切步骤参照我们之前的工作[7]。

2 结果

2.1 两组MTHFR基因C677T多态性比较

两组MTHFR基因C677T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)，具有群体代表性。两组间MTHFR基因C677T位点TT型、CT型、CC型频率及T、C等位基因频率差异无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 两组MTHFR基因C677T位点基因型和等位基因频率比较(例数，%)

2.2 病例组中伴或不伴抑郁亚组间MTHFR基因C677T多态性比较

按CDSS≥7分为界值，病例组中198例归入伴抑郁亚组，215例归入不伴抑郁亚组。两亚组间MTHFR基因C677T位点TT型、CT型、CC型频率差异无统计学意义(P>0.05)；T、C等位基因频率两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两亚组间MTHFR基因C677T位点基因型和等位基因频率比较(例数，%)

2.3 病例组C677T位点3种基因型患者临床特征比较

为了排除性别、年龄、受教育年限、首发年龄和病程对临床表型的影响，在进行C677T多态性与PANSS和CDSS关联分析时，将这些因素作为协变量纳入多因素方差分析。各基因型患者PANSS总分及各因子分比较差异无统计学意义；各基因型患者CDSS评分差异具有统计学意义(P=0.03)，TT型患者CDSS评分显著高于携带CT或CC型患者。见表3。

表3 病例组C677T位点不同基因型间PANSS和CDSS评分比较

3 讨论

虽然精神分裂症的病因至今未明，但神经解剖学研究发现精神分裂症患者神经元排列和连接异常，而神经细胞的迁移排列过程主要发生在胚胎时期，由此提出了精神分裂症的“神经发育假说”，即神经发育危险因素会起到促进精神分裂症发生的作用[8]。MTHFR基因位于染色体1p36.4区，已被证明参与神经管发育缺陷的发生过程。C677T位点是MTHFR基因最常见的功能位点。本研究发现，C677T与精神分裂症伴抑郁相关，且携带TT基因型的患者抑郁症状更为严重；提示该位点可能影响患者是否出现抑郁症状，TT基因型与抑郁严重程度相关。

有报道约30%～70%的精神分裂症患者伴有抑郁症状[9]。既往研究发现MTHFR基因C677T位点与抑郁发生相关[10]；荟萃分析显示，携带TT基因型的抑郁症患者HAMD-17评分显著高于CT和CC基因型组[11]；提示TT基因型是影响抑郁症状严重程度的重要因素，这与本研究结果一致。C677T位点位于MTHFR基因第4外显子，677位单核苷酸多态性(C/T)导致丙氨酸被缬氨酸替代，影响酶的催化结构域，形成热不稳定蛋白，酶活性下降。TT型突变导致酶活性下降约70%，导致血清同型半胱氨酸浓度升高。精神分裂症患者体内同型半胱氨酸水平升高与抑郁症状的发生有关[12]；同型半胱氨酸及其代谢产物对中枢神经系统N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体通过直接毒性作用，或是通过S-腺苷同型半胱氨酸抑制中枢神经递质和磷脂的甲基化来实现。同型半胱氨酸甲基化后生成甲硫氨酸(Met)，Met是S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的前体，SAM直接参与中枢多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺等神经递质[13]。因此，携带TT基因型的精神分裂症伴发抑郁症状可能与MTHFR催化活性降低增加同型半胱氨酸水平抑制单胺类神经递质合成有关。

综上所述，本研究结果显示MTHFR基因与精神分裂症患者伴发抑郁之间存在相关性；但本研究采用横断面研究设计，缺乏纵向研究，因此无法明确MTHFR基因与抑郁的动态变化；所纳入的样本量较小，研究结果统计效能不足；本研究仅纳入C677T位点开展研究，MTHFR基因其他位点是否参与了精神分裂症伴抑郁的发生过程并不清楚。因此，在未来的工作中将继续扩大样本量，开展纵向研究，增加基因标记物数量，以验证本研究结果，并进一步探索MTHFR基因在精神分裂症伴抑郁发生过程中的作用机制。