首发未用药精神分裂症患者血清氧化应激水平与认知功能的关系

刘学勤, 曹长杰, 王涛, 李元林, 张大鹏, 张广亚

1.阜阳市第三人民医院精神科,安徽阜阳 236000;2.苏州市广济医院精神一科,江苏苏州 215137

精神分裂症患者存在严重的认知功能损害,容易导致患者精神残疾,丧失基本社会生活能力,给家庭及社会带来沉重负担[1]。有研究发现,精神分裂症患者早期体内会产生大量过氧化物质,丙二醛(malondialdehyde,MDA)、氧化型谷胱甘肽(glutathione disulfide,GSSG)、一氧化氮(nitricoxide,NO)等升高[2]。“二次打击学说”认为氧化应激可通过介导神经细胞损害而影响神经发育,可能参与精神分裂症的病理生理过程,同时也是认知功能损害的潜在生物学基础[3],氧化应激可能在认知功能损害过程中发挥一定作用。基于此,本文对首发未用药精神分裂症患者血清氧化应激指标水平与认知功能的相关性进行了分析,报道如下。

1 资料和方法

1.1 研究对象

选取2019年2月—2021年2月本院就诊的首发未用药精神分裂症患者110例为病例组,入组标准:①符合《疾病和有关健康问题的国际统计分类:ICD-10》[4]诊断标准,阳性和阴性症状(positive and negative syndrome scale,PANSS)评分≥60分;②首次发病,未接受过抗精神药物治疗;③18～68岁;④对本研究知情同意,并签署协议书;⑤清醒合作,无沟通障碍。排除标准:①正在参加其他临床试验;②严重肝肾等器质性病变;③全身感染、恶性肿瘤;④复发或合并其他神经系统疾病;⑤近期有降脂、降糖等药物使用史;⑥既往药物依赖或酒精成瘾;⑦哺乳期或妊娠期人群。选择同期健康体检者60例为健康组,无精神疾病,均自愿参与本研究,排除标准与病例组一致。本研究符合医学伦理要求,经本院医学伦理委员会审核批准。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05;表1)。

表1 两组一般资料的比较

1.2 氧化应激指标的测定

入组第2天清晨抽取所有受试者静脉血5 mL,4 ℃冷藏45 min,2 500 r/min离心10 min,得到血清标本待测。使用罗氏cobas720全自动生化分析仪检测血清MDA水平,仪器及配套试剂盒购自瑞士罗氏公司。使用酶标仪采用一步法测定血清NO水平,采用微量酶标法测定血清GSSG水平,采用酶联免疫吸附法测定血清脑源性神经营养因子(brain-drived neurotrophic factor,BDNF)水平,酶仪标和检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.3 认知功能的评估

入组第2天,采用精神分裂症认知功能成套测验(MCCB)[5]评估认知功能,包括信息处理速度(SoP)、注意/警觉(AV)、工作记忆(WM)、词语学习(VrblLrng)、视觉学习(VisLrng)、社会认知(SC)、推理和问题解决(RPS)等7大认知功能领域,得分越低提示认知功能损害越严重。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 两组氧化应激指标及BDNF水平的比较

病例组血清MDA、GSSG、NO水平高于健康组,血清BDNF水平低于健康组(P<0.05;表2)。

表2 两组氧化应激指标及BDNF水平的比较

2.2 两组认知功能评分的比较

病例组SoP、AV、WM、VrblLrng、VisLrng、RPS、SC评分均低于健康组(P<0.05;图1)。

图1 两组认知功能评分的比较a为P<0.05,与健康组比较。

2.3 氧化应激指标及BDNF与认知功能的相关性

Spearman相关性分析显示,病例组NO与SoP、VrblLrng、VisLrng评分呈负相关(P<0.05),GSSG与SoP、RPS评分呈负相关(P<0.05);BDNF与SoP、AV、VrblLrng、RPS评分呈正相关(P<0.05;表3)。

表3 氧化应激指标及BDNF与认知功能的相关性

3 讨 论

外周血氧化应激指标变化情况对于阐述精神分裂症氧化应激假说至关重要,本研究发现,病例组血清MDA、GSSG、NO水平均高于健康组,与赵亚玲等[6]研究结果相类似。

认知功能障碍贯穿精神分裂症的整个发展过程,根据卡特尔理论,多数正常人群在成年期认知功能达到顶峰,而精神分裂症患者在成年早期就出现SoP、AV、WM、VrblLrng等能力减退。目前,虽然精神分裂症患者认知功能障碍机制未明确,但氧化应激属于神经生化物质异常中的一种,大脑中异常累积的氧化产物促进了神经变性,是大脑衰老和退化的病理基础,同时也是导致精神分裂症患者认知功能损害的潜在危险因素[7]。研究证实,随氧化应激不断加重,相应的VrblLrng、VisLrng等能力明显下降[8]。同时也有研究报道,精神分裂症患者氧化应激指标变化与认知功能损害呈同向趋势[9],进一步揭示氧化应激可能参与认知功能的损害过程。BDNF作为中枢神经系统的营养因子,对于神经元发育具有积极的促进作用,BDNF水平越高,神经功能状态也越好,对神经元起再生修复及保护作用。本研究发现,病例组患者血清BDNF水平低于健康组,与既往文献[10]结论一致,而与Penadés等[11]结果不一致,其原因可能与样本来源、患者饮食习惯等有关,而本研究病例患者均为首次发病,未接受过抗精神药物治疗,排除了药源性的影响。本研究还发现,病例组SoP、AV、WM、VrblLrng、VisLrng、RPS、SC评分均较健康组显著下降,同时Spearman相关性分析发现,高GSSG、NO水平及低BDNF水平的应激状态与认知功能损害密切相关,推测氧化应激系统失衡(MDA、GSSG、NO水平升高)是认知功能损害的病理机制,而神经元发育、修复再生(BDNF水平升高)是认知功能的保护因素。氧化应激引起谷氨酸表达异常,通过NMDA受体激活Ca2+通道,Ca2+内流大量增加,进一步激活NO活酶,大脑中GSSG、NO产生过量,导致大脑微损伤,神经元可塑性和修复再生能力下降,导致神经元产生和分泌BDNF水平减少,进而损伤认知功能。

综上所述,精神分裂症患者存在氧化与抗氧化失衡及认知功能损害,氧化应激系统与认知功能损害相关,血清GSSG、NO、BDNF水平是认知功能损害的影响因素。