梅蘭,邱麗華*
作者單位:
1. 西南醫科大學附屬醫院放射科,瀘州 646000
2. 宜賓市第二人民醫院放射科,宜賓644000
抑郁癥為一種高患病率和高致殘率的精神障礙性疾病,以顯著而持久的心境低落為主要臨床特征[1]。抑郁癥的性別差異最早出現于青春期,女性更易抑郁,且這種趨勢會一直持續到成年,男女發病率約為1∶2?,F代影像技術的發展和應用為抑郁癥的研究提供了新方法,在對抑郁癥患者的研究發現不同性別的抑郁癥患者存在某些腦區結構和功能的差異,這些差異可能與男女抑郁癥患者的發病率及臨床表現差異有關?,F就抑郁癥性別差異相關研究特別是影像學研究進展予以綜述。
前額葉在抑郁癥患者情感認知功能的作用過程中充當關鍵角色,額內側回異常神經活動可導致情緒失調[2]。絕大多數對抑郁癥的研究均發現前額葉皮質體積明顯下降。前額葉功能障礙與注意缺陷、精神運動遲滯、執行功能障礙等抑郁癥狀有關,并與抑郁癥的治療有關[3]。左側前額葉通過調節邊緣系統(如杏仁核、海馬)的激活來緩解焦慮,左前額葉功能減退可導致壓力放大[4]。最近,Yang等[5]采用基于體素的形態學測量法(voxelbased morphometry,VBM)研究發現男性重度抑郁癥患者左側前額葉腹內側皮質體積減小,而女性患者則出現左側前額葉背內側皮質體積減小,并推測左側前額葉背內側皮質體積減小為女性發生抑郁癥的易損機制。Ballmaier等[6]對老年抑郁癥患者的對照研究也發現男性前額葉皮質體積小于女性,并認為前額葉皮質體積減小可能是老年男性患抑郁癥的潛在機制之一。Kong等[7]研究發現重度抑郁癥患者皮質-邊緣-紋狀體系統存在性別差異,女性患者主要為前額葉-邊緣環路異常,而男性患者則主要是前額葉-紋狀體環路異常。最近一項Meta分析也表明抑郁癥患者左前額葉皮質功能減退,與此有關的腦功能、結構和腦網絡連接異常均被認為與情緒調節有關[8]。這些研究表明前額葉體積的改變在男女性抑郁癥患者的發生發展中扮演重要作用。
神經影像學研究證據表明,杏仁核在情緒反應和情感記憶方面扮演重要角色,在調節情緒記憶及性反應活動中亦有性別差異。杏仁核與腦皮質連接最為緊密,對腦功能有廣泛影響。Hastings等[9]認為與正常對照相比,女性抑郁癥患者杏仁核體積縮小較男性患者更明顯,或僅女性抑郁癥患者出現杏仁核體積減小,進一步研究發現男性右側杏仁核體積與抑郁癥狀呈負相關。盡管青春期女性杏仁核體積減小并不直接與抑郁癥風險相關,但可能造成女性對負性事件的敏感性增加而增加患抑郁癥的風險[10]。
海馬解剖結構、神經化學特性及對壓力狀況的反應均與性別有關,海馬體積減小可能是導致抑郁癥患者出現抑郁癥狀的重要原因[11]。以往的影像學研究發現,男性海馬體積大于女性,隨著年齡的增長,男性海馬體積減小的比例顯著高于女性[12],因此,男性抑郁癥患者海馬體積可能隨年齡增長而迅速減小,而女性抑郁癥患者海馬體積的變化則可能有不同的機制。Spalletta等[13]采用擴散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)研究發現雙側海馬體積縮小及平均彌散系數(mean diffusivity,MD)值升高的過程與健康男性產生亞臨床抑郁癥癥狀顯著相關,提示海馬早期宏觀和微觀結構改變可能是男性抑郁障礙的危險因素。相反,在沒有任何海馬結構變化的情況下,健康女性亞臨床抑郁癥狀的產生僅與低教育水平有關。Chen等[14]研究顯示9~15歲健康女孩中海馬體積減小的女孩患抑郁癥風險較海馬體積正常的女孩高。另有研究發現海馬體積改變與女性患者對抗抑郁治療的藥物反應有關。Saylam等[15]發現未經治療的抑郁癥患者海馬體積通常小于正常對照組。女性對藥物有反應者海馬體積大于無反應者,表明對抗抑郁藥治療有反應女性患者的海馬體積增大可能是一種潛在的保護性神經生物學因素,有助于提高女性對藥物的治療效果,但男性患者沒有出現類似的現象[5]。上述研究表明抗抑郁治療的反應機制可能存在性別差異。
1998年Schmahmann等[16]第一次強調了小腦在情緒調節中發揮重要作用。前期研究也證實,在男性抑郁癥患者中,小腦體積增加[17]。Yang等[5]研究發現相對于女性抑郁癥患者男性患者左側小腦灰質體積顯著增大,并認為男性患者小腦灰質體積增大可能是由于功能連接異常或是由于男性患者對前額葉功能障礙的代償反應。另一種解釋是增加的小腦灰質體積可能與細胞凋亡前滲透壓的改變或細胞增生有關,為神經元的早期病理學改變[18]。
上述腦結構成像研究發現大腦多個腦區與性別差異有關,而不同的研究結果可能與以下因素有關:MRI掃描序列及參數不同,特別是掃描層厚不一致;設定測量的感興趣區及樣本量大小不同;研究者選擇的實驗對象年齡、病程和治療情況的差異;分析方法的差異。
越來越多的證據表明抑郁癥發病率的性別差異與不同腦區的功能不同有關。靜息態功能磁共振研究發現正常男性右側杏仁核功能連接優于左側,而正常女性左側功能連接更強[19],王麗等[20]研究發現靜息態下男性抑郁癥患者較女性抑郁癥患者左頂下小葉和右顳中上回區域局部一致性增高,并認為靜息態下抑郁癥患者的腦功能存在性別差異。Yao等[21]對15例男性和15例女性重度抑郁癥患者采用靜息態功能磁共振研究發現,女性和男性患者的低頻振幅比率(amplitude of lowfrequency fluctuation,ALFF)值存在廣泛差異,與女性患者相比,男性患者左側中央后回、左側頂下小葉、右側顳上回及右側楔前葉ALFF值較高,雙側額上回、右額中回、左側顳上回、左側顳極及雙側小腦腳底部ALFF值較低,這些靜息態網絡異常區域在抑郁癥的發病機制中起重要作用[22],同時還發現在女性患者中,左側中央后回ALFF值與平均體重減輕程度呈正相關,這可能是女性患者發病時易出現體重下降的原因之一。Dotson等[23]采用靜息態正電子發射計算機斷層顯像研究發現老年女性抑郁癥患者額區局部血流量減少,而男性額區和顳區的局部血流量均減少,提示男女性抑郁癥的病理生理學機制可能不同。
男女性杏仁核的功能具有性別上的偏側化效應[24]。任務態功能磁共振研究發現正常男女性杏仁核的激活有性別差異,不同性別抑郁癥患者也具有類似的偏側化效應[25]。Lungu等[26]采用任務態功能磁共振成像發現在負性情緒的處理中,男性右側杏仁核與前額葉背內側皮層功能連接強度高于女性,男性功能連接強度與負性情緒主觀評分呈負相關,與男性睪酮水平呈正相關,女性功能連接強度與女性孕酮水平呈負相關。眾所周知,負性情緒(如:恐懼和悲傷)可導致杏仁核激活,前額葉背內側皮層主要涉及社會認知和行為選擇功能[27],與女性相比,男性在處理負性情緒的過程中更為理性[28],男性和女性在負性情緒處理過程中額葉皮層和邊緣系統腦功能連接的差異,可能是男女性抑郁癥發病率差異的原因。
除影像學研究發現抑郁癥患者的腦結構及功能差異,不同性別抑郁癥患者的臨床表現亦有差異,美國流行病學調查發現女性抑郁癥患者出現體重增加、嗜睡等非典型抑郁癥狀的幾率更高,同時這類患者發病年齡更輕,發作次數更多,病情更嚴重,合并有家族史及自殺企圖的幾率更大,同時尋求心理治療的比率也更大。女性抑郁癥患者發病多具有周期性,常合并焦慮及不典型抑郁癥狀(包括嗜睡、食欲及體重增加)[29]。流行病學調查發現男女抑郁癥患者發病率的差異在青春期(11~14歲)才開始出現,據此推測男女發病率的差異可能與青春期性激素的分泌有關,女性在生理周期、孕期、圍絕經期及更年期的激素水平變化對女性抑郁的發病及病情發展可能發揮一定的作用。女性抑郁癥與體內雌孕激素分泌失調有關,而男性抑郁癥則與睪酮水平有關,低睪酮男性比正常睪酮水平男性患抑郁癥的比率更高[30]。炎癥反應有促進產生抑郁情緒的作用,神經炎性反應也存在性別差異[31]。Eisenberger等[32]采用磁共振腦功能成像研究發現白細胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)水平升高的女性,島葉前部的活動增強,并與抑郁情緒顯著相關,IL-6水平升高的男性,雙側前額葉腹外側皮層、前額葉背內側皮層及顳上溝后份活動增強,但這些腦區的激活與抑郁情緒增加無顯著相關。
綜上所述,多項研究表明男女性抑郁癥發病率的差異和多種因素有關,不同性別抑郁癥患者的腦結構和功能差異與其不同的臨床表現及治療療效差異有一定的相關性,但目前關于抑郁癥性別差異的腦結構及功能的相關研究較少,未來采用多模態、多種形態學及功能參數探索不同性別抑郁癥患者多種影像學參數與抑郁癥患者激素水平、心理、周圍生活環境及臨床癥狀之間的關系,為進一步了解不同性別抑郁癥患者的發病機制和神經病理學基礎提供依據,并有助于為將來對不同性別的抑郁癥患者進行有針對性的個體化治療提供理論依據。
參考文獻 [References]
[1] Yang R, Wu XP, Yang JL, et al. Advance of resting-state functional magnetic resonance imaging in depression. J Pract Radiol, 2014,30(3): 506-508.
楊睿, 鄔小平, 楊軍樂, 等. 抑郁癥患者靜息態功能磁共振成像研究進展. 實用放射學雜志, 2014, 30(3): 506-508.
[2] Song YL, Sun SG, Song XL, et al. BOLD-fMRI study of basic activity of the brain in major disorder depression and their firstdegree relatives. J Pract Radiol, 2017, 33(5): 653-657.
宋玉璐, 孫曙光, 宋筱蕾, 等. 抑郁癥及其一級親屬腦基礎活動的BOLD-fMRI研究. 實用放射學雜志, 2017, 33(5): 653-657.
[3] Hamon M, Blier P. Monoamine neurocircuitry in depression and strategies for new treatments. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry, 2013, 45: 54-63.
[4] Lupinsky D, Moquin L, Gratton A. Interhemispheric regulation of the rat medial prefrontal cortical glutamate stress response: role of local GABA-and dopamine-sensitive mechanisms. Psychopharmacology(Berl), 2017, 234(3): 353-363.
[5] Yang X, Peng Z, Ma X, et al. Sex differences in the clinical characteristics and brain gray matter volume alterations in unmedicated patients with major depressive disorder. Sci Rep, 2017,7(1): 2515.
[6] Ballmaier M, Kumar A, Elderkin-Thompson V, et al.Mapping callosal morphology in early- and late-onset elderly depression: an index of distinct changes in cortical connectivity.Neuropsychopharmacology, 2008, 33(7): 1528-1536.
[7] Kong L, Chen K, Womer F, et al. Sex differences of gray matter morphology in cortico-limbic-striatal neural system in major depressive disorder. Psychiatr Res, 2013, 47(6): 733-739.
[8] Zhang H, Li L, Wu M, et al. Brain gray matter alterations in first episodes of depression: a Meta-analysis of whole-brain studies.Neurosci Biobehav Rev, 2016,60: 43-50.
[9] Hastings RS, Parsey RV, oquendo MA, et al. Volumetric analysis of the prefrontal cortex, amygdala, and hippocampus in major depression. Neuropsychopharmacology, 2004, 29(5): 952-959.
[10] Ellis BJ, Shirtcliff EA, Boyce WT, et al. Quality of early family relationships and the timing and tempo of puberty: effects depend on biological sensitivity to context. Dev Psychopathol, 2011, 23(1):85-99.
[11] Zhao L, Li YF, Song HH, et al. MRI characteristics of hippocampus and amygdale volune and the vie in depression subtypes. J Pract Radiol, 2014, 30(9): 1433-1436.趙亮, 李月峰, 宋慧慧, 等. 重度抑郁癥亞型的海馬、杏仁核體積及其靜脈變化的磁共振研究. 實用放射學雜志, 2014, 30(9):1433-1436.
[12] Wilkinson ST, Sanacora G, Bloch MH. Hippocampal volume changes following electroconvulsive therapy: a systematic review and meta-analysis. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging,2017, 2(4): 327-335.
[13] Spalletta G, Piras F, Caltagirone C, et al. Hippocampal multimodal structural changes and subclinical depression in healthy individuals.J Affect Disord, 2014, 152-154: 105-112.
[14] Chen MC, Hamilton JP, Gotlib IH. Decreased hippocampal volume in healthy girls at risk of depression. Arch Gen Psychiatry, 2010,67(3): 270-276.
[15] Saylam C, U?erler H, Kiti? O, et al. Reduced hippocampal volume in drug-free depressed patients. Surg Radiol Anat, 2006, 28(1): 82-87.
[16] Schmahmann JD, Sherman JC. The cerebellar cognitive affective syndrome. Brain, 1998, 121 ( Pt 4): 561-579.
[17] Yucel K, Nazarov A, Taylor VH, et al. Cerebellar vermis volume in major depressive disorder. Brain Struct Funct, 2013, 218(4):851-858.
[18] Yuan Y, Zhu W, Zhang Z, et al. Regional gray matter changes are associated with cognitive deficits in remitted geriatric depression: an optimized voxel-based morphometry study. Biol Psychiatry, 2008,64(6): 541-544.
[19] Eckart C, Stoppel C, Kaufmann J, et al. Structural alterations in lateral prefrontal, parietal and posterior midline regions of men with chronic posttraumatic stress disorder. Psychiatry Neurosci, 2011,36(3): 176-186.
[20] Wang L, Yao ZJ, Teng GJ, et al. Brain function in depressed patients of different gender and their differences: a resting-state fMRI study. J Chin Ment Health, 2008, 22(4): 271-275.
王麗, 姚志劍, 滕皋軍, 等. 靜息態下不同性別抑郁癥患者腦功能及其差異的fMRI研究. 中國心理衛生雜志, 2008, 22(4): 271-275.
[21] Yao Z, Yan R, Wei M, et al. Gender differences in brain activity and the relationship between brain activity and differences in prevalence rates between male and female major depressive disorder patients:a resting-state fMRI study. Clin Neurophysiol, 2014, 125(11):2232-2239.
[22] Guo WB, Liu F, Xun GL, et al. Reversal alterations of amplitude of low-frequency fluctuations in early and late onset, first-episode,drug-naive depression. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry,2013, 40: 153-159.
[23] Dotson VM, Beason-Held L, Kraut MA, et al. Longitudinal study of chronic depressive symptoms and regional cerebral blood flow in older men and women. Int J Geriatr Psychiatry, 2009, 24(8):809-819.
[24] Huang GQ, Yu YQ, Wang HB. Neuroimaging advances of gender differences in depression. Int J Med Radiol, 2012, 35(4): 325-327.
黃國權, 余永強, 王海寶. 抑郁癥性別差異的神經影像學研究進展.國際醫學放射學雜志, 2012, 35(4): 325-327.
[25] Wang HB, Ma N, Yu YQ, et al. Is the contribution of the amygdala to the sex- and enhancement-related effects of emotional memory timedependent? Neurobiol Learn Mem, 2010, 93(1): 1-7.
[26] Lungu O, Potvin S, Tikàsz A, et al. Sex differences in effective fronto-limbic connectivity during negative emotion processing.Psychoneuroendocrinology, 2015, 62: 180-188.
[27] Eickhoff SB, Laird AR, Fox PT, et al. Functional segregation of the human dorsomedial prefrontal cortex. Cereb Cortex, 2016, 26(1):304-321.
[28] Coutlee CG, Huettel SA. The functional neuroanatomy of decision making: prefrontal control of thought and action. Brain Res, 2012,1428: 3-12.
[29] Blanco C, Vesga-López O, Stewart JW, et al. Epidemiology of major depression with atypical features: results from the National Epidemiologic Survey on Alcohol and Related Conditions(NESARC). Clin Psychiatry, 2012, 73(2): 224-232.
[30] Shores MM, Moceri VM, Sloan KL, et al. Low testosterone levels predict incident depressive illness in older men: effects of age and medical morbidity. Clin Psychiatry, 2005, 66(1): 7-14.
[31] Moieni M, Irwin MR, Jevtic I, et al. Sex differences in depressive and socioemotional responses to an in flammatory challenge: implications for sex differences in depression. Neuropsychopharmacology, 2015,40(7): 1709-1716.
[32] Eisenberger NI, Inagaki TK, Rameson LT, et al. An fMRI study of cytokine-induced depressed mood and social pain: the role of sex differences. Neuroimage, 2009, 47(3): 881-890.