煙酸皮膚潮紅反應用于抑郁癥診斷的研究☆

鄭雁群 王燕 劉婉瑩 張福旭 朱墨 宋振華 胡瑤 張天宏 劉曉華

抑郁癥是一種病因機制尚未明確的精神疾病[1-2]，研究發現，抑郁癥發生時患者存在免疫炎癥與氧化應激通路的異常激活，可引起磷脂與花生四烯酸代謝炎癥通路激活及其關鍵酶磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）發生變化[3-5]。 煙酸誘導的煙酸皮膚潮紅反應 （niacin skin flush response）是煙酸基于對花生四烯酸—環氧化酶（cyclooxygenase，COX）通路激活，引起皮膚出現潮紅的反應，其作為一項無創檢測手段，可間接反映機體的氧化應激水平，在精神科領域可能具有潛在的輔助診斷價值[6-7]。既往研究報道，在復發已用藥的抑郁癥患者中，煙酸敏感性可能與抑郁嚴重程度呈反比，煙酸皮膚潮紅反應異常可能與抑郁心境、焦慮體驗、軀體化癥狀等關系密切，但煙酸皮膚潮紅反應強度總體上與健康對照無明顯差異[8-9]。目前相關研究較少，且已有研究納入的抑郁癥受試者均未能排除藥物影響。因此本研究旨在進一步探討煙酸皮膚潮紅反應在抑郁癥中的應用價值，希望從免疫炎癥角度尋找有助于抑郁癥診斷的敏感檢測方法。

1 對象與方法

1.1 研究對象患者組來自2018年2月至9月在上海市精神衛生中心門診就診的抑郁癥急性發作患者。入組標準：①18～60歲；②漢族；③符合《美國精神障礙診斷與統計手冊第5版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，5th Edition，DSM-5）抑郁障礙的診斷標準；④首次發作或復發，近1個月內未服用抗抑郁藥及未接受過電抽搐治療、重復經顱磁刺激治療等物理治療；⑤17項漢密爾頓抑郁量表 （17-item Hamilton depression rating scale，HDRS-17）≥17分； ⑥有足夠的視聽水平和理解能力。排除標準：①目前患有可能干擾研究的活動性軀體疾病 （如系統性紅斑狼瘡等免疫系統疾病，甲狀腺功能亢進或減退等內分泌疾病，維生素缺乏與過多等營養性疾病[10]）；②既往曾有躁狂或輕躁狂發作，或中文版心境障礙問卷（mood disorder questionnaire-Chinese version，MDQ-C）和32項輕躁狂癥狀自評量表 （32-item hypomania checklist，HCL-32）篩查提示為潛在的雙相障礙患者；③當前有嚴重自殺風險，如HDRS-17條目3（自殺項）≥3分；④妊娠或哺乳期婦女，或計劃妊娠者；⑤近期服用維生素類、免疫抑制劑等相關藥物者。

對照組來自公開招募的志愿者。入組標準：①18～60歲；②漢族；③既往或目前均不患有任何精神疾病；④有足夠的視聽水平和理解能力。排除標準：①目前患有可能干擾研究的活動性軀體疾病；②妊娠或哺乳期婦女，或計劃妊娠者；③近期服用維生素類、免疫抑制劑等相關藥物。

本研究已通過上海市精神衛生中心倫理委員會批準（批件號：2016-07）。所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1人口學與臨床資料收集 采用自制的調查表收集所有受試者人口學資料，以及患者的首次起病年齡、發作次數、診治過程、既往療效及不良反應、本次病程等疾病信息。采用HDRS-17、漢密爾頓焦慮量表（Hamilton anxiety scale，HAMA）和30項抑郁癥狀問卷 （30-item inventory of depressive symptomatology，IDS-30）評估患者的臨床癥狀。

1.2.2煙酸皮膚潮紅反應測試 參考MESSAMORE等[10]煙酸皮膚潮紅反應操作方法，測量局部皮膚經煙酸甲酯（methyl nicotinate，MN）溶液刺激后潮紅反應情況。于受試者雙前臂8個位置（避開表淺動靜脈）貼電極片，應用激光多普勒儀（Perimed，PeriFlux5000系統）采集探頭探測基線微血管內的血細胞運動情況。撕開電極片，暴露底下3M雙面膠孔，于各孔內放置直徑0.5cm圓濾紙片，使用移液槍移取8個不同濃度梯度（10-5mol/L、10-4mol/L、10-3.5mol/L、10-3mol/L、10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）的 MN 溶液各50μL，分別滴定于上述8個位置的濾紙片上。每個位置皮膚均浸潤于MN溶液5min，移去濾紙片，15min后應用激光多普勒儀再次記錄血細胞運動情況。

采集的主要信號為血流量 （blood flow，BF），即由MN引起的血流量變化情況，以血流灌注量（perfusion unit，PU）為單位。BF（PU）代表導致多普勒頻移的相關移動血細胞數量和相關細胞移動速度，BF值（PU）=測量區域內運動的血細胞數量×血細胞的平均運動速率。同時記錄每名受試的皮膚最大反應血流量（maximal blood flow，MBF）。

為探討局部MN溶液與煙酸皮膚潮紅反應之間的劑量—反應關系，使用Graphad Prism6.0軟件，通過非線性曲線擬合分析劑量—反應關系，計算半數效應濃度對數值 （the logarithm of median effect concentration，logEC50）， 以反映被試對 MN的敏感程度。其中2例患者和1名對照因logEC50無法估計，視為離群值予以剔除。

1.3 統計學方法采用SAS9.4進行數據分析。受教育程度、在較高濃度（10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）MN溶液刺激下的BF值和logEC50等數據呈正態分布，用均數±標準差（±s）描述，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；年齡、病程、MBF、在較低濃度（10-5mol/L、10-4mol/L、10-3.5mol/L、10-3mol/L、10-2.5mol/L）MN溶液刺激下的BF值等資料呈偏態分布，用中位數（下四分位數，上四分位數）[M（QL，QU）]描述，兩組間比較采用兩樣本Wilcoxon檢驗；性別組間比較采用χ2檢驗。患者logEC50與HDRS-17總分之間的相關性采用Pearson 相關性分析，MBF 與 HDRS-17、HAMA、IDS-30總分之間及logEC50與HAMA、IDS-30總分之間的相關性采用Spearman秩相關分析。使用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC），評價MBF對抑郁癥的診斷效能，根據約登指數的最高臨界點確定診斷界值，并計算該臨界值下的敏感度和特異度。檢驗水準α=0.05，雙側檢驗。圖片采用Graphad Prism6.0軟件繪制

2 結果

2.1 一般情況共納入抑郁癥患者21例，其中女13例、男8例，年齡中位數及上下四分位數為29（24，32）歲，受教育年限（15±3）年。 對照28名，其中女11名、男17名，年齡23（22，25）歲，受教育年限（16±3）年。兩組研究對象之間年齡、性別、受教育年限差異均無統計學意義（P>0.05）。

21例患者中，首發患者14例（2/3），復發患者7例（1/3）。 抑郁發作次數1（1，2）次，本次病程6（2，12）月，總病程24（5，44）月，HDRS-17總分為（24±5）分，HAMA 總分為35（29，41）分，IDS-30總分為40（37，47）分。

2.2 煙酸皮膚潮紅反應的BF值在10-2.5mol/L（Z=-3.70，P<0.01）、10-2mol/L （t=2.91，P<0.01）、10-1.5mol/L（t=2.79，P<0.01）、10-1mol/L（t=4.13，P<0.01）濃度的MN刺激下，兩組間BF值差異具有統計學意義，其他濃度下兩組間BF值無統計學差異（P>0.05）。 見表1及圖1。

圖1 患者組與對照組中外用MN溶液濃度與BF值的對應關系。圓點表示各組實際的BF均值，實線為非線性擬合曲線。*表示于10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L 濃度 MN 下， 兩組BF值有統計學差異（P<0.01）

2.3 煙酸皮膚潮紅反應的MBF值與logEC50患者組與對照組MBF值差異有統計學意義（Z=4.70，P<0.01），logEC50差異無統計學意義 （t=0.12，P=0.90）。 見表2。

表1 患者組與對照組在不同濃度MN溶液下煙酸皮膚潮紅反應的BF結果（單位：PU）

表2 患者組與對照組煙酸皮膚潮紅反應MBF與logEC50

2.4 患者組煙酸皮膚潮紅反應與各量表評分相關性分析患者組logEC50與HDRS-17總分呈負相關（r=-0.57，P=0.01），與 HAMA 總分（r=-0.37，P=0.12）、IDS-30（r=-0.01，P=0.96）總分相關無統計學意義。患者組MBF與HDRS-17總分（r=-0.12，P=0.62）、HAMA 總分（r=-0.39，P=0.08）、IDS-30總分（r=-0.38，P=0.10）相關均無統計學意義。

2.5 煙酸皮膚潮紅反應MBF對抑郁癥的診斷價值MBF值區分抑郁癥患組者與對照組ROC曲線見圖2，其曲線下面積（area under the ROC curve，AUC）為0.90（P<0.01），最大約登指數為0.70，此時界值為210PU，敏感度為0.91，特異度為0.79，具有較好的準確性。見圖2。

圖2 煙酸皮膚潮紅反應MBF值對抑郁癥診斷的ROC曲線圖。AUC=0.90（P<0.01）。

3 討論

近年來煙酸皮膚潮紅反應在精神疾病中的應用逐漸增多，一方面歸功于煙酸皮膚潮紅反應生理機制的闡明，另一方面有賴于探測技術的革新。生理情況下，被試皮膚給予煙酸刺激后，局部出現紅細胞聚集，血流灌注會出現一個緩慢上升拉長的主峰[11]，外觀上則可見皮膚出現紅斑、水腫。既往研究通過目測法觀察皮膚發紅的程度，根據皮膚紅腫情況打分，對煙酸皮膚潮紅反應的強度進行半定量評估[8,12-17]，后有研究采用的方法為拍照后提取皮膚的顏色深度改變，或使用光學光譜儀（optical reflection spectroscopy，ORS） 量化顏色強度[18]。但現有研究認為，在沒有視覺可檢測到的紅斑情況下，皮膚血管亦可發生顯著的擴張[10]，因此上述檢測手段對血流變化強度探測的精確度和可靠性有限。本研究參考MILLER等[19]的方法，利用激光多普勒對血流灌注直接進行定量檢測，同時予多個濃度煙酸溶液進行局部皮膚滴定，可直接、精確地測量不同濃度煙酸引起的紅細胞聚集情況，在國內外精神病學領域研究中應用尚為數不多，在國內則屬首次嘗試使用。

本研究發現抑郁癥患者癥狀越嚴重，其lo gEC50即達到MBF一半所需的MN濃度越低，煙酸敏感性與抑郁嚴重程度成反比，與既往研究結果[8-9]一致。本研究還發現，抑郁癥患者在濃度大于10-3mol/L（包括10-2.5mol/L、10-2mol/L、10-1.5mol/L、10-1mol/L）的MN溶液刺激下，其血流灌注量較對照升高均有統計學意義，與既往研究結果不甚一致。如SMESNY等[9]采用ORS方法發現在復發已用藥的抑郁癥患者中，煙酸皮膚潮紅反應強度總體與健康對照無差異，僅在10-3mol/L的MN溶液刺激下，患者組的血流量與健康對照差異有統計學意義，在更高濃度（10-2mol/L、10-1mol/L）的MN溶液刺激下兩組間無差異。包括ORS在內的測量方法均是基于紅斑的顏色深度變化，而測試反應后期階段的皮膚水腫特征可能會掩蓋紅斑顏色的改變。BOSVELD-VAN等[8]采用10-1mol/L的MN溶液浸潤局部皮膚5min，移去MN溶液濾紙片30s后，應用拍照評分法進行血流量估計，同樣未發現抑郁癥患者與健康對照的血流強度差異有統計學意義。但該研究設計從煙酸暴露至拍照檢測的時間相距過短，且僅使用了1個濃度的MN溶液進行測試，受試者年齡、性別均未匹配，研究結論可能具有一定局限性。SUN等[20]利用目測法，采用4個濃度梯度的MN溶液，雖僅納入5例抑郁癥患者，但在10-2mol/L及10-1mol/L MN溶液浸潤20min后，發現抑郁癥患者的皮膚紅腫評分相比健康對照有增高的趨勢。YAO等[21]和MESSAMORE等[22]采用8個濃度梯度的煙酸，應用激光多普勒血流儀定量檢測精神分裂癥患者的煙酸皮膚潮紅反應，證明了多普勒血流儀定量檢測相較于目測法和拍照法在測試可靠性上的優勢。由此推測，導致本研究與以往研究結果不甚一致的主要原因之一可能在于測量方法的差異。

本研究發現抑郁癥患者煙酸皮膚潮紅反應增強，機制尚不清楚，推測可能與質膜上煙酸受體HM74a或花生四烯酸的活性升高、花生四烯酸通路上任一環節（如PLA2、COX酶）異常活化或者血管平滑肌對前列腺素的敏感度增強等有關。另外，由于神經內分泌的作用，情緒波動本身即可引起血管舒張，這將進一步促進煙酸引起的血管舒張[6，23-24]。而從煙酸皮膚潮紅反應本身的生理機制來看，煙酸主要通過作用于表皮朗格漢斯細胞的煙酸受體HM74a，引起細胞內Ca2+升高、磷脂酶A激活，進而引起花生四烯酸-COX通路激活及其下游前列腺素升高，活性前列腺素D2和E2可舒張血管平滑肌導致血管擴張和紅細胞聚集[25-26]。這些代謝產物均為炎癥和信號轉導的有效介質，可能促發機體氧化應激、神經炎癥反應、神經細胞損傷繼而引發抑郁癥。因此，煙酸皮膚潮紅反應測試可在一定程度上反映機體的氧化應激水平，有助于從免疫炎癥角度闡明抑郁癥的發病機制。

本研究通過對抑郁癥及健康對照的煙酸皮膚潮紅反應進行探測，初步證明煙酸皮膚潮紅反應在抑郁癥診斷中有較好的敏感性和特異性，具有潛在的臨床應用價值。由于本研究的樣本量偏小，且尚未涉及到反應機制的探討，未來將進一步擴大樣本進行深入研究。