SIRT1基因與抑郁癥及其臨床表型的關聯研究

趙俊雄，華 深，范衛星，王衛平，唐 偉，張 晨,

1. 浙江省金華市第二醫院，金華321016；2. 浙江省溫州市康寧醫院，溫州 325000；3. 上海交通大學醫學院附屬精神衛生中心，上海 200030

抑郁癥是一種具有高患病率、高致殘率、高復發率的重性精神疾病，每年因抑郁癥自殺死亡者多達百萬。根據一項最新的中國流行病學調查研究顯示抑郁癥終身患病率高達6.9%[1]，給患者家庭和社會帶來沉重的疾病負擔。抑郁癥作為一種遺傳和環境交互作用所致的精神疾病，其遺傳度為37%～43%[2]。雖然該病遺傳機制尚未完全明晰，但是最近的全基因組關聯分析研究[3]指出位于10號染色體上的沉默信息調控因子2樣蛋白相關酶基因（silent mating type information regulation 2 homolog 1，SIRT1）可能是抑郁癥發生的重要致病因子之一。我們在前期研究[4-5]中通過遺傳關聯分析發現SIRT1基因無論是遺傳標志物還是mRNA表達變化均與抑郁癥存在顯著關聯，提示該基因可能參與了抑郁癥的發生過程。我們通過薈萃分析[4]發現SIRT1基因啟動子區域rs3758391位點是抑郁癥的潛在致病因子，該位點對SIRT1基因mRNA表達具有調控作用[6]。抑郁癥的臨床表現主要為持續而明顯的情緒低落，并伴有思維遲緩、意志活動減退、軀體化癥狀等。本研究旨在通過探索SIRT1基因rs3758391位點與抑郁癥候群之間的關系，以進一步明確SIRT1基因在抑郁癥發生過程中的作用。

1 對象與方法

1.1 對象

納入2016年1月—2018年12月在浙江省金華市第二醫院和溫州市康寧醫院住院部及門診治療的抑郁癥患者為觀察組，共323例。納入標準：①《美國精神疾病分類與診斷標準（第五版）》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，DSM-5）中抑郁癥的診斷標準。②入組前2周內未使用過抗抑郁藥物或電休克等治療。③漢密爾頓抑郁量表（Hamilton Depression Scale，HAMD）評分≥17分。④年齡為18～45歲。⑤能夠理解和遵守研究要求。排除標準：①腦器質性精神障礙。②精神活性物質或非成癮物質所致精神障礙。③嚴重的軀體疾病或神經系統疾病，近期外傷或近1周內感染或發熱者。④溝通困難者或不合作者。對照組347名，為同期在金華地區招募的健康志愿者，無嚴重軀體疾病史、精神疾病史和精神疾病家族史。本研究經浙江省金華市第二醫院倫理委員會審核批準，所有入組對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 臨床評定 采用自制一般情況問卷收集所有入組對象的人口學資料。使用HAMD評定抑郁癥，包括情緒、焦慮、軀體化、睡眠、認知等5個因子分及總分。0～4級評分，分值越高，抑郁嚴重程度越重。

1.2.2 DNA提取和基因分型 采集入組患者靜脈血2 mL，乙二胺四乙酸抗凝備用，采用離心柱型基因組DNA試劑盒（DP304型，北京天根生物有限公司）提取外周血白細胞全基因組DNA。采用TaqMan探針SNP基因分型技術對rs3758391位點進行分型（引物和探針定制于Applied Biosystems，美國應用生物系統公司），PCR反應試劑TaqMan Universal PCR Master Mix（Applied Biosystems，美國應用生物系統公司）。實驗流程參照我們之前的工作[4]。

1.2.3 表達數量性狀（eQTL）分析 采用BRAINEAS數據庫（http://caprica.genetics.kcl.ac.uk/）分析rs3758391位點對腦內SIRT1基因表達的影響。

1.2.4 統計學方法 采用SPSS17.0軟件對實驗數據進行統計分析。定量資料用x—±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗或方差分析。定性資料用例數、百分比表示，組間比較采用χ2或確切概率法。多因素方差分析用于比較rs3758391位點3種不同基因型間癥狀嚴重程度的差異。P＜0.05表示有統計學意義，雙側檢驗。

2 結果

2.1 2組SIRT1基因rs3758391位點多態性比較

觀察組與對照組SIRT1基因rs3758391位點基因型的觀察值和期望值Hardy-Weinberg平衡吻合度良好（P＞0.05），表明本研究收集到的樣本來自大的群體，個體間隨機配對，不存在明顯自然選擇、遷移等因素對遺傳平衡的影響，具有群體代表性。SIRT1基因rs3758391位點CC、CT、TT基因型頻率在觀察組分別為4.0%、29.4%、66.6%，在對照組分別為3.2%、22.2%、74.6%，2組比較差異無統計學意義（χ2=5.28，P=0.07）（表1）。C、T等位基因頻率在觀察組分別為18.7%、81.3%，在對照組分別為14.3%、85.7%，2組比較差異具有統計學意義（χ2=4.86，P=0.03）（表1）。在顯性模型下，比值比設1.5，Quanto軟件顯示本研究統計效能為74%。

表1 觀察組與對照組SIRT1基因rs3758391位點基因型和等位基因分布頻率比較（n，%）Tab 1 Comparison of genotypic and allelic distribution of SIRT1 rs3758391 polymorphism between observation and control groups (n, %)

2.2 觀察組SIRT1基因rs3758391位點不同基因型患者的抑郁癥狀嚴重程度比較

本研究所有量表評定由資深精神科臨床醫師完成，采用組內相關系數（intra-class coefficient correlation，ICC）計算評定者間一致性，結果顯示評定者間存在較高的評分一致性（ICC≥0.8）。為了排除性別、年齡和病程對抑郁癥狀嚴重程度的影響，在進行rs3758391位點多態性與癥狀嚴重程度的關聯分析時，將這些因素作為協變量納入多因素方差分析。攜帶不同基因型患者情緒、抑郁相關因素和HAMD總分的差異具有統計學意義（P＜0.05），其中攜帶CC基因型患者HAMD評分相比攜帶CT和TT基因型患者更高（表2）。

表2 觀察組rs3758391位點不同基因型的HAMD評分比較（N=323）Tab 2 Comparison of HAMD scores among different genotypes of rs3758391 polymorphism in observation group

2.3 rs3758391位點與腦內SIRT1基因表達的關系

eQTL分析結果顯示rs3758391位點在枕葉皮質（occipital cortex，OCTX）內與SIRT1基因表達有顯著性相關（P=0.003）（圖 1）。與攜帶 rs1344706位點 CT和CT基因型患者相比，攜帶CC基因型患者枕葉皮質內SIRT1基因表達更低。

圖1 rs3758391位點與腦內SIRT1基因表達的eQTL分析結果Fig 1 eQTL analysis of rs3758391 polymorphism with SIRT1 mRNA expression in brain

3 討論

由中國和英國科學家組成的CONVERGE（China Oxford and VCU Experimental Research on Genetic Epidemiology）聯盟通過GWAS研究了大樣本中國漢族抑郁癥患者，明確了SIRT1可能是抑郁癥的風險基因[3]。我們在之前的研究也報道了SIRT1基因rs3758391位點可能在抑郁癥的發生過程中起重要作用[4]。本研究通過獨立樣本再次驗證了該位點與抑郁癥存在顯著性關聯，我們進一步通過數量性狀分析發現SIRT1基因rs3758391位點與抑郁癥患者的情緒癥狀和認知障礙的嚴重程度有關。

SIRT1是sirtuin蛋白家族的一員，已被證明可介導多種細胞事件，包括炎癥、細胞凋亡、自噬和細胞生長[7-8]。有證據表明SIRT1通過調節白細胞介素-6（IL-6）的表達在調節炎癥反應中發揮重要作用[9]，文獻已證明抑制SIRT1可促進IL-6分泌[10]。有趣的是，我們最近觀察到抑郁癥患者IL-6mRNA水平顯著升高[11]。因此，我們的研究結果提示SIRT1基因參與抑郁癥發生機制可能與其在調節炎癥反應中的作用有關。

既往研究顯示rs3758391在功能上影響了SIRT1基因的mRNA表達[6]。我們通過eQTL分析研究發現rs3758391與枕葉皮質中的SIRT1表達相關，而且攜帶CC基因型的個體枕葉皮質中的SIRT1基因mRNA表達水平顯著低于攜帶TT基因型的個體。因此，以上結果提示rs3758391可能是SIRT1基因的功能位點，影響了特定腦區內SIRT1基因的表達。來自分子和神經影像學觀點的新證據已經明確枕骨皮質區域參與了抑郁癥的發生過程[12-13]。我們之前的研究也表明，補體因子H（complement factor H，CFH）可能會影響枕葉皮質的紊亂并增加抑郁癥的風險[14]。眾所周知，CFH是先天免疫系統的一個組成部分，通過調節補體來介導炎癥[15]。因此，我們推測枕葉皮層中的炎癥變化可能是抑郁癥的發病機制之一，尚需進一步的研究加以論證。

綜上所述，本研究結果顯示SIRT1基因rs3758391位點可能是中國漢族抑郁癥的風險因子，且與抑郁癥患者的疾病嚴重程度有關，特別是情緒癥狀和認知障礙。然而，本研究為橫斷面研究且樣本量較小，因此應謹慎理解本研究結果，未來需繼續擴大樣本量，開展縱向研究，以驗證本研究結果并進一步揭示SIRT1基因在抑郁癥發生過程中的病理生理機制。