血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對精神分裂癥診斷價值及與精神癥狀嚴重性的關系

劉波，趙媛媛，劉聰，郭寧寧，華婷婷

（1.新鄉醫學院第二附屬醫院精神二科；2.睡眠醫學科；3.精神七科，河南 新鄉 453002）

精神分裂癥是常見精神疾病，患者常存在思維、感知、行為、情感等多方面障礙，嚴重影響社會功能及生活質量。認知功能障礙是精神分裂癥核心癥狀之一，神經發育假說認為，認知功能障礙是腦內某些因子水平異常的外在表現[1]。腦源性神經營養因子（Brain derived neurotrophic factor，BDNF）是神經營養家族成員之一，與注意、記憶、學習等認知功能密切相關[2]。微小RNA（miRNA）是物體內廣泛存在的高度保守的短小RNA，對細胞增殖、分化及炎癥、免疫等多種生物學功能均具有調控作用[3]。研究證實，miR-181c過表達可通過引起線粒體復合物IV重構及功能紊亂、調控炎性因子表達等介導神經元損傷，進而引起認知功能障礙[4]。鳶尾素由Ⅲ型纖連蛋白結構域5（FNDC5）基因編碼、剪切而成，具有促進血糖利用、改善胰島素抵抗等作用[5]。研究指出，精神分裂癥患者血清鳶尾素表達升高，可能參與代謝調節過程[6]。但鳶尾素與精神癥狀嚴重性關系仍缺乏循證支持。基于此，本研究首次探討血清鳶尾素、BDNF、miR-181c在精神分裂癥診斷價值及與精神癥狀嚴重性的關系，旨在為致病機制研究提供參考依據。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年2月至2020年2月我院92例精神分裂癥患者作為觀察組，另選取89例健康體檢者作為對照組。精神分裂癥患者均符合加拿大精神病學協會（Canadian Psychiatric Association,CPA）診斷標準[7]；可正常交流，配合完成檢查；排除標準：精神活性物質依賴或濫用史；酒精依賴史；腦器質性疾病；嚴重呼吸、內分泌、心血管、神經及血液系統等疾病。2組性別、年齡、體質量指數、空腹血糖（FBG）、三酰甘油（TG）、文化程度均衡可比（P＞0.05）。本研究經我院倫理委員會審批通過。見表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法 清晨采集空腹肘靜脈血5 mL，離心（時間15 min，半徑8 cm，轉速3 500 r/min）取血清，以酶聯免疫法測鳶尾素、BDNF水平，試劑盒由武漢華美生物工程有限公司提供。mi R-181c以熒光定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）檢測：提取總RNA（TRIzol總RNA提取試劑盒），測定總RNA純度（紫外分光光度計），A260/A280≥1.80為合格。用逆轉錄試劑盒將總RNA逆轉錄為模板單鏈cDNA，以cDNA為模板行PCR。引物序列：miR-181c上游引物5” -AACAUUCAACCUGUCGGUGAGU-3” ，下游引物5” -UCACCGACAGGUUGAAUGUUUU-3” ；U6 上 游 引 物 5” -TCAGTTTGCTGTTCTGGGTG-3” ，下游引物5” -CGGTTGGCTGGAAAGGAG-3” ；反應條件92℃1 min，92℃30 s，56℃30 s，74℃30 s，共40個循環，采用2-△△CT方法計算兩組miR-181c相對表達量。具體方法如下：首先對所有測試樣本（即觀察組樣本和對照組樣本）和校準樣本用內參基因CT值歸一目標基因的CT值，△CT（觀察組樣本或對照組樣本）=CT（目標基因，測試樣本）-CT（內參基因，測試樣本），△CT（校準樣本）=CT（目標基因，校準樣本）-CT（內參基因，校準樣本）；其次，用校準樣本的△CT歸一測試樣本的△CT值，△△CT=△CT（觀察組樣本或對照組樣本）-△CT（校準樣本）；最后分別計算觀察組及對照組樣本表達水平比率即相對表達量=2-△△CT。

1.3 觀察指標 （1）兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平。（2）兩組代謝指標[胰島素抵抗指數（HOMA-IR）、腰 圍、空 腹 血 糖（FBG）、三 酰 甘 油（TG）]水平。（3）兩組PANSS評分。包括陽性因子（7項）、陰性因子（7項）和一般精神病理因子（16項），共30項，按7級評分（1=無，7=極重），評分與病情嚴重程度正相關。（4）血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c與PANSS評分、代謝指標關系。（5）多元線性分析血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c與PANSS評分、代謝指標關系。（6）血清鳶尾素、BDNF、mi R-181c對精神分裂癥單一診斷價值。（7）血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對精神分裂癥聯合診斷價值。

1.4 統計學方法 數據處理使用SPSS 22.0軟件包，計量資料以（±s）表示，t檢驗，計數資料以n（%）表示，χ2檢驗；采用Pearson相關性分析，Logistic回歸分析血各指標與PANSS評分、代謝指標關系，ROC曲線分析診斷價值，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平 觀察組血清鳶尾素、miR-181c水平高于對照組，BDNF水平低于對照組（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平對比（±s）

表2 兩組血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平對比（±s）

組別 n觀察組對照組92 89 t P鳶尾素（mm ol/L）BDNF（μg/L）233.15±69.95 163.20±48.96 7.770＜0.001 3.35±1.01 4.36±1.31 5.820＜0.001 mi R-181c 2.33±0.70 1.63±0.49 7.770＜0.001

2.2 兩組代謝指標 兩組FBG、TG比較，無顯著差異（P＞0.05），觀察組HOMA-IR、腰圍大于對照組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組代謝指標對比（±s）

表3 兩組代謝指標對比（±s）

組別觀察組對照組n 92 89 t P H O M A-I R 1.61±0.82 1.30±0.52 3.026 0.003腰圍（c m）F B G（mm ol/L）85.51±12.03 70.14±10.89 9.002＜0.001 4.38±0.52 4.50±0.43 1.689 0.093 T G（mm ol/L）0.91±0.15 0.88±0.14 1.390 0.166

2.3 兩組PANSS評分 觀察組陰性癥狀、陽性癥狀、一般病理癥狀及總分高于對照組（P＜0.05）。見表4。

表4 兩組PANSS評分對比（±s，分）

表4 兩組PANSS評分對比（±s，分）

組別 n觀察組對照組92 89 t P陰性癥狀26.03±4.11 11.25±1.58 31.731＜0.001陽性癥狀28.38±5.03 12.46±1.31 28.923＜0.001一般病理癥狀60.64±18.12 21.24±2.26 20.359＜0.001總分115.05±34.52 44.95±10.69 18.325＜0.001

2.4 相關性分析 鳶尾素水平與HOMA-IR、腰圍、PANSS評分呈正相關，BDNF水平與HOMA-IR、PANSS評分呈負相關，miR-181c水平與PANSS評分呈正相關（P＜0.05）。見表5。

表5 相關性分析

2.5 多元線性分析 將年齡、性別、FBG、TG等其他因素控制后，鳶尾素與HOMA-IR、腰圍、PANSS評分有關，BDNF與HOMA-IR、PANSS評分有關，mi R-181c與PANSS評分有關（P＜0.05）。見表6。

表6 多元線性分析

2.6 血清鳶尾素、BDNF、miR-181c的診斷價值ROC顯示，血清鳶尾素、miR-181c單一診斷精神分裂癥的AUC均明顯高于BDNF單一診斷，差異均有統計學意義（Z=2.345，P=0.010；Z=1.988，P=0.048），而前二者間差異無統計學意義（Z=1.080，P=0.140）。為進一步提高診斷效能并考慮盡可能降低成本，采用鳶尾素、miR-181c聯合診斷精神分裂癥的AUC明顯高于鳶尾素、miR-181c單一診斷（Z=3.060，P=0.001；Z=5.377，P＜0.001）。見表7、圖1。

表7 血清鳶尾素、BDNF、miR-181c對精神分裂癥診斷價值

圖1 血各指標單一及鳶尾素聯合miR-181c診斷的ROC曲線

3 討論

精神分裂癥發病機制未明，臨床缺乏陽性客觀病理指標，且在治療上缺乏有效治療手段，具有高復發率、高致殘率、高病死率、低治愈率的特點[8-9]。故對精神分裂癥發病機制、病理改變探討及干預研究已成為學者研究熱點。

認知功能障礙是精神分裂癥一大核心癥狀，多數學者認為，認知損害可早于精神病性癥狀出現，是精神分裂癥原發癥狀，并貫穿疾病整個過程[10]。也有學者認為，精神分裂癥由神經發育障礙所致[11]。近年來，神經營養因子在神經發育及腦可塑性中的作用逐漸受到重視，其中BDNF更是受到廣泛關注。本研究結果顯示，觀察組血清BDNF表達顯著降低，且與精神癥狀嚴重性相關，與曹家艷等[12]研究一致。BDNF水平降低可引起腦功能，尤其信息傳遞功能缺損，進而引起腦病理生理改變，可能是參與精神分裂癥病理過程的重要機制。且研究證實，神分裂癥患者神經損傷隨病程延長而加重，BDNF水平持續降低[13]。Ko等[14]研究顯示，給予BDNF位點突變的小鼠外源性BDNF，可修復認知功能損傷。這也進一步表明BDNF可能在精神分裂癥病理過程中起關鍵作用。藥源性肥胖是精神分裂癥藥物治療過程中常見不良反應之一。吳愛菊等[15]研究指出，伴藥源性肥胖的精神分裂癥患者認知缺陷更明顯，且IR可能參與此病理生理過程。如上所言，認知功能損傷與BDNF和HOMAIR存在某種聯系。本研究數據顯示，BDNF水平與HOMA-IR有關。研究表明，IR可抑制海馬微血管反應及營養運輸功能，使P-tau蛋白、淀粉樣蛋白沉積增加，降低突觸可塑性，促進線粒體功能障礙、氧化應激損傷等，進而引起認知功能損害[16]。故推測，IR可能通過上述機制參與認知功能損害，影響血清BDNF水平。

miRNA為單鏈非編碼小RNA，具有廣泛基因調控功能。研究發現，缺血/缺氧大鼠腦組織中，mi R-181c表達升高，而抑制mi R-181c表達，可促進細胞色素C氧化酶1亞基表達，減輕腦損傷[17]。張仕娟等[18]研究顯示，血清miR-181c表達上調是急性腦梗死后認知功能損傷的獨立危險因素。本研究發現，觀察組血清miR-181c水平觀察組血清mi R-181c水平高于對照組（P＜0.05），且與PANSS評分呈正相關（P＜0.05）。提示血清miR-181c高表達可能參與精神分裂癥發生、發展。研究表明，mi R-181c過表達可抑制mt-cox1蛋白表達，上調mt-cox2、mt-cox3蛋白表達，進而引起線粒體復合物IV重構及功能紊亂，促進神經元損傷[19]。研究證實，精神分裂癥患者血清腫瘤壞死因子-α（TNFα）表達升高，可激活促凋亡信號通路，介導神經元凋亡，并可促進誘導型一氧化氮合酶表達，引起一氧化氮大量合成與釋放，損傷神經元[20]。而TNF-α是mi R-181c下游靶基因，故推測miR-181c可能通過促進TNF-α表達，加重精神分裂癥患者認知功能損傷，其具體機制仍需進一步證實。

鳶尾素在改善肥胖、IR過程中發揮積極作用，被認為是治療多囊卵巢綜合征、糖尿病等代謝性疾病的潛在靶點[21]。本研究結果顯示，觀察組血清鳶尾素水平顯著升高，且與HOMA-IR、腰圍相關。精神分裂癥患者多存在代謝異常，而鳶尾素可激活AMP蛋白依賴激酶（AMPK），促使葡萄糖轉運蛋白移位，進而加快血糖利用；同時，通過AMPK途徑誘導過氧化物酶體增殖活化受體α（PPARα）表達，而PPARet結合其反應元件，可調控β氧化酶、葡萄糖激酶、生酮基因等編碼相關代謝基因，促進血糖利用，調節瘦素、TNF-α等基因表達，促進脂肪酸氧化，加速血脂分解利用，改善IR[22-23]。因此，精神分裂癥患者鳶尾素可能通過調節代謝異常，對HOMA-IR、腰圍產生影響。張佩芬等[24]研究也發現，鳶尾素可能參與精神分裂癥患者代謝調節過程。此外，本研究首次分析，血清鳶尾素水平與精神癥狀嚴重性的關系，結果顯示，二者呈正相關。其原因可能為，鳶尾素可在早期參與精神分裂癥患者IR調節，減輕IR所致的認知功能損害，但在改善IR過程中，胰島素長期處于高水平引起鳶尾素調節失代償，導致鳶尾素抵抗。

ROC曲線顯示，鳶尾素、miR-181c、BDNF診斷精神分裂癥價值的AUC均較高，為臨床診斷精神分裂癥提供新途徑。同時，由于血清鳶尾素、mi R-181c單一診斷精神分裂癥的AUC均明顯高于BDNF單一診斷，為進一步提高診斷效能并考慮盡可能降低成本,本研究嘗試選擇鳶尾素、miR-181c聯合診斷精神分裂癥，AUC高達0.872，顯著優于單一診斷，為臨床診斷精神分裂癥提供更全面、可靠的參考信息。但本研究未詳細探討上述指標是否存在相關性，及通過哪種途徑形成反饋調節關系，需作進一步分析與探究。

綜上可知，精神分裂癥患者血清鳶尾素、BDNF、miR-181c水平呈異常表達，且與精神癥狀嚴重性相關，其中鳶尾素、BDNF還與患者代謝指標相關，鳶尾素、mi R-181c聯合檢測能有效診斷精神分裂癥，為臨床提供數據支持。