高頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激對(duì)慢性精神分裂癥患者陰性癥狀、血清BDNF及VEGF水平的影響

陳伊寧，劉家洪，葉涵，連逸辰，施蘇密，楊志穎，陳楚楚，孫孝笑，潘安樂(lè)

1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬康寧醫(yī)院 浙江省精神心理疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 精神科，浙江 溫州 325000；2.溫州醫(yī)科大學(xué) 精神醫(yī)學(xué)學(xué)院，浙江 溫州 325035

精神分裂癥陰性癥狀表現(xiàn)為情感淡漠、社交退縮和思維貧乏[1]，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，但藥物對(duì)其療效仍不理想[2]。研究發(fā)現(xiàn)高頻重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic Stimulation, rTMS）刺激左側(cè)背外側(cè)前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC）能改善精神分裂癥患者陰性癥狀[3-4]，但其潛在的機(jī)制仍未闡明。既往研究顯示首發(fā)和慢性精神分裂癥患者下降的腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain derived neurotrophic factor, BDNF）和陰性癥狀存在相關(guān)性[5-6]，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)[7]。同時(shí)有報(bào)道還提示rTMS可引發(fā)精神分裂癥患者血清BDNF水平升高[8]。值得關(guān)注的是，高頻rTMS和慢性精神分裂癥陰性癥狀及血清BDNF水平變化的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）作為一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在精神分裂癥中顯著降低[9-11]，且下降的VEGF和陰性癥狀存在負(fù)相關(guān)[11]。相反，霍云翠等[12]重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn)卻未發(fā)現(xiàn)兩者具有相關(guān)性。進(jìn)一步研究表明，人類和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)均存在rTMS刺激可以提高外周VEGF水平的現(xiàn)象[13-14]。但是，高頻rTMS是否能改變慢性精神分裂癥血清VEGF水平仍不清楚。本研究采用高頻rTMS作用于慢性精神分裂癥患者DLPFC，觀察患者治療前后的臨床癥狀、BDNF和VEGF水平的變化，并通過(guò)探索三者之間的關(guān)系為高頻rTMS的療效尋找可靠的生物標(biāo)志物。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象

選取2018年1月至2022年10月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬康寧醫(yī)院招募的60例精神分裂癥患者，按照住院號(hào)隨機(jī)分為真刺激組和偽刺激組，每組各30例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①診斷符合美國(guó)精神疾病診斷和統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版精神分裂癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡18～60歲；③病程＞5年；④入組前服用穩(wěn)定劑量的抗精神病藥物≥1個(gè)月，病情相對(duì)穩(wěn)定。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在其他的精神疾病；②有任何嚴(yán)重的軀體疾病；③曾有過(guò)植入心臟起搏器、顱內(nèi)金屬或有患過(guò)癲癇或有腦損傷病史；④有酒精或藥物濫用史；⑤入組前1個(gè)月內(nèi)有輸血史；⑥入組前3個(gè)月內(nèi)使用過(guò)電休克治療（electroconvulsive therapy, ECT)治療者；⑦妊娠期或哺乳期的女性。所有患者均簽署了知情同意書，能夠遵守rTMS治療方案和量表評(píng)估。本研究通過(guò)了溫州康寧醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)（倫審2023研第005號(hào)）。

1.2 方法

1.2.1 儀器與刺激方法 采用YRDCCY-I型經(jīng)顱磁刺激儀（武漢依瑞德公司），8字形線圈。真刺激組在現(xiàn)有藥物（奧氮平片治療6例；阿立哌唑片5例；利培酮片4例；氯氮平片15例）基礎(chǔ)上進(jìn)行rTMS真刺激，偽刺激組在現(xiàn)有藥物（奧氮平片治療7例；阿立哌唑片6例；利培酮片4例；氯氮平片13例）基礎(chǔ)上進(jìn)行rTMS偽刺激。左側(cè)背外側(cè)前額葉皮層為真刺激組選擇刺激區(qū)域，刺激線圈與頭骨放置在同一水平線上。設(shè)定刺激強(qiáng)度為運(yùn)動(dòng)閾值的110%，刺激頻率定為10 Hz，刺激持續(xù)時(shí)間是4 s，間隔設(shè)為26 s， 整個(gè)過(guò)程的總時(shí)間20 min，因此每次的脈沖量為1 600。偽刺激組，將線圈垂直于頭骨放置，所有的設(shè)置參數(shù)與真刺激組保持相同。在住院的第2天進(jìn)行第1次治療，每周5次治療，持續(xù)24周。

1.2.2 ELISA法檢測(cè)血清中BDNF、VEGF水平 在入組次日早晨6點(diǎn)，采集空腹肘部靜脈血6 mL（每管 3 mL），放入不含抗凝劑的試管內(nèi)。待在室溫保持30 min，以1 000×g的速度進(jìn)行離心20 min，收集血清，并將其儲(chǔ)存在-80 ℃環(huán)境下的冷凍箱備用。所有樣品收集完畢后進(jìn)行統(tǒng)一檢驗(yàn)，檢驗(yàn)設(shè)備采用多功能酶標(biāo)儀（美國(guó)BIOTEK公司），ELISA試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司，操作全程嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書。

1.2.3 陽(yáng)性和陰性癥狀量表評(píng)估方法 采用陽(yáng)性和陰性癥狀量表（positive and negative syndrome scale, PANSS）[15]評(píng)定精神癥狀。PANSS由30個(gè)項(xiàng)目組成，得分從1到7，得分越高表明癥狀越重。所有評(píng)估均由兩名受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的精神科醫(yī)師在基線和干預(yù)24 周后進(jìn)行。本研究中該量表的Cronbach’s α系數(shù)為0.928[16]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法

采用SPSS25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，2組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以用頻數(shù)和百分比表示，2 組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法。采用Pearson相關(guān)分析和線性回歸分析進(jìn)行進(jìn)一步分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較

真刺激組和偽刺激組患者人口學(xué)資料、基線期PANSS總分、陰性癥狀分、陽(yáng)性癥狀分、一般精神病理分、血清BDNF水平及VEGF水平之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 2組間基線期PANSS評(píng)分、BDNF、VEGF和一般資料和的比較（每組30例）

表2 2組間治療后PANSS評(píng)分、血清BDNF和VEGF水平及治療前后差值的比較（每組30例）

2.2 真刺激組和偽刺激組PANSS評(píng)分、血清BDNF和VEGF水平的比較

對(duì)兩組治療前后PANSS評(píng)分以及血清BDNF和VEGF水平進(jìn)行比較，治療前兩組間各指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；治療后真刺激組陽(yáng)性癥狀分、陰性癥狀分低于偽刺激組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；血清BDNF水平、VEGF水平高于偽刺激組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。對(duì)兩組PANSS總分、各因子分、血清BDNF和VEGF水平的差值（|治療前的值-治療后的值|）進(jìn)行分析，真刺激組陽(yáng)性癥狀分差值、陰性癥狀分差值、血清BDNF差值及VEGF差值均高于偽刺激組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.3 真刺激組治療前后BDNF、VEGF的改變與臨床癥狀改善的相關(guān)分析

血清BDNF差值和PANSS陰性癥狀分差值呈正相關(guān)（P＜0.01），與PANSS總分差值、陽(yáng)性癥狀分差值、一般精神病理分差值無(wú)相關(guān)性（P＞0.05）；血清VEGF與PANSS總分、陽(yáng)性癥狀分、陰性癥狀分、一般精神病理分差值無(wú)相關(guān)性（P＞0.05），見(jiàn)表3。

表3 真刺激組治療前后PANSS評(píng)分差值與血清BDNF和VEGF差值的相關(guān)性分析（n=30）

2.4 真刺激組精神分裂癥患者陰性癥狀改善的影響因素分析

以真刺激組陰性癥狀分差值作為因變量的線性回歸分析結(jié)果顯示，在控制了年齡、性別、起病年齡、病程及藥物后，不同血清BDNF差值對(duì)陰性癥狀分差值的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（β=0.457，t=2.536，P=0.018），見(jiàn)表4。

表4 真刺激組精神分裂癥患者陰性癥狀改善的多元線性回歸分析（n=30）

3 討論

神經(jīng)影像學(xué)研究顯示DLPFC興奮性降低引發(fā)精神分裂癥的陰性癥狀[17]。高頻rTMS具有興奮大腦皮層的作用[18]，因此被用于治療精神分裂癥陰性癥狀。例如KUMAR等[3]采用20 Hz的高頻rTMS刺激精神分裂癥患者左側(cè)DLPFC 4周后發(fā)現(xiàn)其陰性癥狀明顯好轉(zhuǎn)。并且WEN等[4]將高頻rTMS改用10 Hz刺激慢性精神分裂癥患者8周后也發(fā)現(xiàn)同樣的療效。上述臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果與本研究結(jié)果一致。然而，有研究卻發(fā)現(xiàn)高頻rTMS治療對(duì)精神分裂癥陰性癥狀沒(méi)有作用[19]。這可能是因?yàn)榧{入人群的人口學(xué)特征、藥物治療和rTMS治療參數(shù)之間的差異所導(dǎo)致。有趣的是還有研究發(fā)現(xiàn)高頻rTMS連續(xù)刺激20 d后，精神分裂癥患者陰性癥狀緩解維持時(shí)間長(zhǎng)達(dá)24周[20]。因此，未來(lái)將探索采用目前治療參數(shù)和時(shí)間對(duì)于慢性精神分裂癥患者陰性癥狀改善的維持時(shí)間。

研究顯示首發(fā)的精神分裂癥患者血清BDNF下降，這樣的現(xiàn)象在慢性精神分裂癥中也存在[5]。同時(shí)，有研究還發(fā)現(xiàn)血清BDNF越低，精神分裂癥患者陰性癥狀越嚴(yán)重[6]。并且精神分裂癥造模的小鼠前額葉皮層和海馬下降的BDNF水平和行為癥狀嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[7]。以上研究說(shuō)明BDNF在精神分裂癥陰性癥狀的病理過(guò)程中起重要作用。研究表明BDNF參與調(diào)節(jié)中腦皮質(zhì)通路的多巴胺信號(hào)[21]，而該通路的多巴胺信號(hào)異常是導(dǎo)致陰性癥狀的主要原因[22]。研究顯示采用高頻rTMS治療可以提高精神分裂癥患者BDNF[8]，同時(shí)高頻rTMS刺激能提高阿爾茨海默病小鼠的BDNF水平[23]。上述研究均說(shuō)明血清BDNF水平可能成為預(yù)測(cè)高頻rTMS治療精神分裂癥療效的生物學(xué)指標(biāo)。

研究發(fā)現(xiàn)首發(fā)和穩(wěn)定期的精神分裂癥患者血清VEGF水平均低于健康對(duì)照組[9-10]，由此可知降低的VEGF參與精神分裂癥的發(fā)病過(guò)程。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)rTMS治療可以提高精神分裂癥患者血清VEGF水平[24]。多項(xiàng)研究均提示采用rTMS治療后升高的VEGF和精神分裂癥患者PANSS各分量表和總分之間沒(méi)有相關(guān)性[12，24]，以上研究與本研究結(jié)果一致。CHUKAEW等[25]研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者血清VEGF越低，認(rèn)知損傷越嚴(yán)重。因此，VEGF下降與精神分裂癥陰性癥狀之間沒(méi)有相關(guān)性，同時(shí)該指標(biāo)的變化可能與患者認(rèn)知損傷的病理過(guò)程有關(guān)。綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)高頻rTMS可以提高慢性精神分裂癥患者血清BDNF和VEGF水平，同時(shí)升高的BDNF可能和患者陰性癥狀改善相關(guān)。