基于m6A修飾探討情志內傷致癡呆機制

駱守真，常誠，陳兆耀

江蘇省中醫院，江蘇 南京210029

中醫認為，七情內傷導致癡呆，癡呆加重患者情志損傷。現代醫學認為，精神疾患與癡呆密切相關，可誘發或加重認知損害程度，早年的生活和情緒壓力更會長期顯著影響認知功能。目前精神心理疾患致癡呆的作用機制尚不明確。N6-甲基腺嘌呤（m6A）修飾是現今表觀遺傳學的研究熱點之一。鑒于RNA上的m6A修飾與認知功能密切相關，筆者基于m6A轉錄調控理論就不同類型的情緒障礙誘發m6A修飾異常并影響認知功能方面的研究加以整理，為相關機制研究提供參考。

1 中醫對情志內傷致癡呆的認識

中醫認為，“五臟所藏，心藏神，肺藏魄，肝藏魂，脾藏意，腎藏志”（《素問· 宣明五氣篇》）。《內經》提出情志內傷可致癡呆，如“腎盛怒而不止則傷志，志傷則喜忘其前言”（《靈樞·本神》），后世醫家則有盛怒傷志、呻而好恚、悲傷心胞、憂思驚恐、郁結不遂等描述。《景岳全書·雜證謨》“癡呆證，凡平素無痰，而或以郁結，或以不遂，或以思慮，或以疑惑，或以驚怖而漸致癡呆”，提出七情內傷可使相應臟腑氣血陰陽失調，進而誘發癡呆。其中尤與心、腎關系密切，“人之精與志皆藏于腎，腎精不足則志氣衰，不能上通于心，故迷惑善忘也”（《醫方集解·補養之劑》）。現代醫家同樣強調情志因素對癡呆的影響，或情志不調，肝氣郁滯；或五志過極，心肝火盛；或外傷中風，血瘀經脈；或脾失健運，痰濁內生，致痰、瘀、郁、火交互為患，上擾神明，蒙蔽清竅，發為癡呆。研究發現，癡呆合并精神癥狀的病理基礎是腎虧肝郁而發呆、痰瘀氣結而致狂。

2 現代醫學精神心理障礙與癡呆

現代醫學將情志內傷歸結于精神刺激范疇，認為不良生活事件、工作壓力、抑郁等社會心理因素均會對認知功能造成負面影響。在精神疾患中，最為常見的兩類是抑郁和焦慮。抑郁情緒是癡呆的危險因素之一，35%老年抑郁癥患者伴有認知功能損害，而抑郁癥患者在老年時患癡呆的風險更高。焦慮能增加阿爾茨海默病（Alzheimer disease，AD）的患病風險，也是AD一個可改變危險因素。焦慮、抑郁等負性情緒日積月累，主觀幸福感降低，均可誘發或加重認知功能損害。同時，隨著癡呆患者認知功能不可逆下降，精神癥狀隨之出現，焦慮和抑郁也是癡呆患者最常見的伴隨癥狀。健忘、注意力不集中、睡眠過多或不足、社交接觸減少，以及失去愛好興趣都是抑郁癥和癡呆的重疊癥狀。精神心理障礙會導致癡呆風險增加，或可成為認知障礙的預測因素。MRI顯示抑郁癥患者海馬體積減小，可能與抑郁癥導致的認知障礙有關。其中的機制有內分泌假說、血管假說、神經炎癥假說、衰老假說、淀粉樣蛋白假說、Tau假說等。可見，精神心理障礙與癡呆之間有著潛在聯系，但由于兩者本身發病機制尚不明確，探討其間的關系也更為困難。

3 N6-甲基腺嘌呤與精神心理異常

m6A修飾是一種重要的RNA甲基化修飾，介導了大多數RNA甲基化，是高等生物mRNA和lncRNA上最為普遍的堿基修飾，也是哺乳動物大腦中最常見的RNA修飾，具有廣泛的生物學效應，與多種神經發育、大腦功能和行為過程相關。m6A修飾具有動態、可逆的特點，可被甲基轉移酶復合物催化，也可被去甲基化酶FTO和ALKBH5清除。m6A結合蛋白又稱“讀取器”，主要包括YTH家族蛋白YTHDC1-2和YTHDF1-3、HNRNP 家 族HNRNPC 和HNRNPG、IGF2BP 等。m6A修飾能影響RNA加工和代謝，包括選擇性剪切、mRNA的穩定性、輸出、降解和翻譯，是決定RNA命運和功能的重要生物過程，隨機體生長發育和衰老動態變化。m6A修飾可通過調節干細胞的主要基因影響干細胞分化，在哺乳動物胚胎發育過程中起著至關重要作用。多種疾病都存在m6A修飾水平及甲基化酶的失衡改變，如METTL3可通過下游靶標高甲基化，上調NLRP1，下調KLF4，引發動脈粥樣硬化反應；METTL3在人類骨質疏松癥和卵巢切除小鼠模型中下調，降低m6A修飾水平可能是人和小鼠骨質疏松癥潛在機制之一。m6A水平的異常變化還與腫瘤密切相關，如白血病、肺癌、乳腺癌、宮頸癌、腸癌、肝癌等均存在m6A修飾異常。

精神心理障礙、情緒障礙也存在m6A修飾水平的改變。中醫的七情內傷泛指情志活動過于強烈、失衡，進而引起臟腑氣血功能失調而致病，類似西醫學的精神心理因素。現今社會快節奏的工作生活，各種壓力、欲望累積，導致人們心理疾患日益增多，尤以焦慮癥、抑郁癥最為常見。研究表明，情緒障礙患者中存在m6A 修飾酶的異常。在一項針對738 名重度抑郁癥（major depressive disorder，MDD）患者和1 098 名對照者的5個修飾基因中23個SNP進行基因分型研究發現，中國漢族人群m6A修飾基因ALKBH5與MDD相關。FTO基因中的rs9939609 A變異與抑郁癥存在顯著負相關。

中醫理論的七情包括怒、喜、憂、悲、思、恐、驚7種正常的情志活動，是人體生理和心理活動對外界環境刺激的不同反應，一旦過度則會導致疾病發生。一些研究表明，多種應激刺激均存在m6A修飾酶及其水平的改變。Engel等研究發現，急性束縛應激改變了成年小鼠大腦中m6A/m水平，與應激和突觸相關的轉錄本m6A數量發生變化，并表現出大腦局部區域特異性的修飾模式。慢性束縛應激會降低脂肪和肥胖相關蛋白FTO、磷酸化Ca/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ（p-CaMKⅡ）和磷酸化環腺苷酸應答元件結合蛋白（p-CREB）蛋白表達，降低海馬中突觸可塑性標志物（突觸素和PSD95）水平，誘導抑郁樣行為。FTO對CaMKⅡ/環磷腺苷效應元件結合蛋白（CREB）信號通路的調節在海馬突觸可塑性中起關鍵作用，進而可改善慢性束縛應激誘導的抑郁樣行為。恐懼刺激下的小鼠行為訓練后內側前額葉皮質m6A水平發生動態變化，FTO下降。FTO的特異性敲除可增強小鼠的線索恐懼記憶；背側海馬FTO 的敲除可增強情境恐懼記憶。

CircSTAG1是一種環狀RNA，在慢性不可預測應激（CUS）處理的小鼠和MDD患者血液中下調。研究發現，CircSTAG1能通過ALKBH5介入脂肪酸酰胺水解酶（FAAH）的m6A/m 修飾，削弱抑郁樣行為。FTO缺失會減少焦慮和抑郁樣行為，FTO小鼠也不易受到壓力刺激。調節m6A修飾水平可改善對壓力適應，正反映m6A在應激反應中的作用。

4 N6-甲基腺嘌呤修飾與癡呆

m6A修飾在腦組織中豐度較高，穩定的m6A修飾有助于胚胎大腦發育、記憶力形成，還可調節突觸可塑性、軸突生長、學習和記憶及壓力反應，對維持中樞神經系統正常功能具有重要作用。刪除或過表達m6A甲基化酶會導致大腦皮層、海馬和小腦發育產生嚴重缺陷。m6A修飾與癡呆關系密切，在家族性AD小鼠模型大腦中，參與AD相關通路的多種轉錄物m6A水平下降。其最初的研究主要集中在去甲基化酶FTO上。人類早期全基因組研究表明，FTO在記憶處理中發揮重要作用，FTO介導的mRNA去甲基化可能在記憶形成中起負作用，特定大腦區域的FTO下調可導致小鼠學習能力改變。Keller等發現，FTO基因的遺傳變異可能與AD風險因子基因APOE相互作用，而與癡呆、AD風險相關。AD患者的FTO水平明顯低于對照組，FTO基因內含子1和2的遺傳變異可能增加了AD風險。后續研究表明，AD小鼠中m6A甲基轉移酶METTL3表達升高，而m6A去甲基化酶FTO的表達降低，APP/PS1轉基因小鼠的大腦皮層和海馬中的m6A 甲基化水平升高。AD 患者大腦海馬中METTL3 表達和分布異常，關鍵m6A 失調。METTL3可能是通過促進神經元早期反應基因表達，直接調節海馬依賴性記憶鞏固功能。紋狀體神經元中的METTL14缺失會降低m6A水平，損害小鼠學習功能。m6A 讀取器也與學習和記憶過程相關。YTHDF1能促進m6A甲基化神經元mRNA翻譯以響應小鼠海馬神經元刺激，改善學習和記憶。YTHDF1基因缺失小鼠表現出學習、記憶缺陷和海馬突觸傳遞功能受損。新型m6A讀取器Prrc2a能控制少突膠質細胞特化和髓鞘形成，其在小鼠模型中特異性敲除與運動和認知缺陷有關。

血管性癡呆（vascular dementia，VaD）也與m6A密切相關。VaD主要是因腦內前額皮質、白質、海馬、內側顳葉及灰質等部位發生腦缺血后血流灌注減少，繼發腦組織缺血缺氧性損害。研究表明，當腦缺血發生后，腦組織中參與m6A 修飾的關鍵酶表達異常，m6A修飾水平發生改變，從而導致mRNA代謝紊亂，轉錄和翻譯功能障礙，繼而導致機體神經系統生理功能障礙。腦缺血再灌注損傷模型大鼠m6A修飾譜發生變化，可能與FTO 相關。METTL3 介導的miRNA m6A甲基化促進急性缺血性卒中早期應激顆粒形成并減少神經元凋亡。大鼠局灶性腦缺血后YTHDC1水平升高，通過PTEN/Akt 途徑促進腦缺血后神經元存活。

m6A修飾還在哺乳動物大腦皮質神經發生過程中起著關鍵作用。METTL3缺失顯著降低成年神經干細胞中m6A水平，抑制其增殖，影響成人大腦中新生神經元成熟。METTL3和METTL14缺失延長小鼠胚胎皮質神經發生過程中皮質神經祖細胞的細胞周期，并減少放射狀膠質細胞分化。在體內，METTL14缺失會導致少突膠質細胞數量減少和中樞神經系統髓鞘形成減少；在體外，METTL14消融會破壞有絲分裂后少突膠質細胞成熟，并對其前體細胞和轉錄組產生明顯影響。對E12.5 至E14.5 小鼠胚胎大腦的分析發現，YTHDF2缺失可導致皮質分層和發育減少，進一步分析顯示基底祖細胞減少和神經分化受損。

總之，m6A修飾水平與學習、記憶、認知功能相關，是導致癡呆的重要因素之一。

5 展望

盡管從m6A 修飾領域研究癡呆越來越具有吸引力，但仍面臨嚴峻挑戰，如：情志因素誘發了哪些與認知障礙相關的關鍵基因和蛋白的表達；m6A修飾異常是癡呆的致病因素，還是患病大腦生理過程改變的結果，情志因素在其中發揮了哪些作用；恐懼應激可致腦內甲基化酶表達異常，從而影響恐懼記憶，但具體機制仍不明確；另外，七情致病中目前研究較多的是恐和悲，而其他情緒過激亦會傷及五臟氣血而致癡呆，這其中是否也會受到甲基化的調控，各種甲基化相關酶類在介導情志內傷致癡呆過程是否存在協同作用；癡呆往往會加重患者的情緒異常，其過程是否也與甲基化修飾相關。上述問題均有待進一步研究。

七情生于五臟又傷五臟，是五臟精氣在精神意識上的外在表達，尤與腎精密切相關。七情過極，可消耗腎精；而七情過用，亦可通過他臟耗傷氣血，間接損耗腎精。癡呆基本病機為氣血不足、腎精虧虛，髓減腦消，神機失用。中醫治療情志內傷致癡呆可以從腎精著手，觀察補腎中藥治療對m6A修飾的影響，探討其間的作用機制，以提高療效。加強“情志內傷致癡呆”這一經典理論的機制探索，中西醫相結合，才能豐富“情志內傷致癡呆”的科學內涵，促進中醫現代化研究，為臨床認知障礙性疾病的防治提供理論依據。