炎性因子在精神分裂癥患者外周血單個核中的表達及意義

胡佳 常寧 趙劉樂 曹爽

精神分裂癥(schizophrenia，SP)是一種復雜的遺傳性疾病，痊愈率較低，患者在治療過程中多需要長期服藥，給家庭和社會帶來沉重的負擔[1]。患者罹患SP后，可能還會減低他們的壽命，并增加心血管疾病、糖尿病，高血壓，代謝異常等疾病的發病率[2]。有調查顯示SP人群中糖耐量減低發生率甚至接近30%[3]。近年來，有研究顯示SP患者血清中炎性因子含量，與其發病和其他并發癥的發生相關[4]。本研究選擇了3組人群進行對照研究，SP組，精神分裂癥合并糖尿病(SPDM)組及健康對照組(NC組)。通過檢測這些人群的細胞因子水平[如促炎因子白介素-1β(IL-1β)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)，抑炎因子IL-10]的表達水平，探討功能相反的兩類細胞因子在SP患者發病中的作用及其對糖尿病并發癥的影響，以期明確精神分裂癥患者糖脂代謝變化與炎性因子之間的關系，延緩高發的代謝并發癥之一的糖尿病的發生，為規范用藥和抗炎治療提供臨床依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 NC組選去本院體檢30例健康者，其中男14例，女16例；平均年齡(42.3±6.39)歲。病例組選取2014年本院重癥精神科住院患者60例，根據是否患有2型糖尿病進行分組，SP組中，男14例，女16例；平均年齡(45.19±10.88)歲。SPDM組中，男14例，女16例；平均年齡(48.11±15.698)歲。其診斷是參照DSM- Ⅳ-TR(美國精神疾病的診斷手冊第4版)和ICD-10(國際疾病分類的第十版)，采集樣本時，患者沒有發熱或其他身體疾病(如心腦血管肝腎功能不全等)。

1.2 樣本的采集

1.2.1 采集前工作:采集前，先統計常規指標人口數據，例如身高，體重，體重指數(BMI)，男女例數，年齡范圍，SP組和SPDM組還需統計治療時間，用藥的每日劑量，陽性與陰性癥狀量表(PANSS)等。

1.2.2 血液樣本采集:晨起空腹抽取靜脈血，3組留取全血2 ml放于抗凝管中，3 ml放于促凝管中，促凝管及時離心，分離出血清后，測定空腹血糖(FPG)，三酰甘油(TG)，總膽固醇(CHO)等常規指標。如果離心后，發現有血清渾濁，類似脂血或溶血，則棄去不用，于次日重新采集。

1.3 試劑與儀器 Real-Time PCR引物(上海生物工程合成); Ficoll淋巴細胞分離液(中國灝洋生物制品有限公司); RNA提取試劑(RNAiso TM Plus),RT reagent Kit,SYBR Premix Ex TaqTM (寶生物(大連)工程有限公司；Holandweitu大型全自動生化分析儀；實時定量PCR儀(美國Bio-Rad公司);NanoDroP核酸濃度測量儀(Thermo Scientific公司);反轉錄PCR儀(美國ABI公司)。

1.4 方法

1.4.1 血清常規生化檢測：FPG、TG、CHO這些血液常規檢測指標在貝克曼全自動生化分析儀——AU480上進行。每次實驗均要檢測標準品、質控品，并做好記錄。

1.4.2 炎性因子：分離單個核細胞，并做IL-10、IL-1β、TNF-α的mRNA檢測。

2 結果

2.1 基本資料 3組在性別比、年齡方面比較差異無統計學意義(P>0.05)；SPDM組FRG、CHO水平較SP組、NC組顯著升高，差異均有統計學意義(P<0.05)。NC組TG為(1.16±0.19)mmol/L，SP組為(1.25±0.59)mmol/L，SPDM組為(1.25±0.51)mmol/L。SP組，SPDM組與NC組比較。BMI水平于SP患者中升高:SP組BMI水平(25.88±3.18)kg/m2，SPDM組BMI水平為(25.97±3.13)kg/m2相比NC組(22.14±2.68)kg/m2已經顯著提高(P<0.05)。見表1。

表1 基本資料比較 n=30

注：與NC組比較，*P<0.05；與SP組比較，#P<0.05

2.2 Real-time PCR檢測結果顯示 3組IL-10mRNA相對表達值NC組為(1.05±0.58)，SP組為(2.64±1.59)，SPDM組為(1.54±0.34)。SP組IL-10mRNA與NC組比較，差異有統計學意義(P<0.05)，SPDM組則沒有。3組IL-1βmRNA的相對表達值NC組為(1.21±0.81)，SP組為(13.5±7.53)，SPDM組為(29.18±10.96)。與NC組比較，IL-1βmRNA表達水平差異有統計學意義(P<0.05)。3組TNF-α的相對表達值NC組為(1.63±0.55)，SP組為(4.49±2.37)，SPDM組為(11.04±5.78)。與NC組比較，TNF-αmRNA表達水平差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

指標SPDM組SP組NC組IL-1β 29.18±10.96#11.70±3.21*1.21±0.81TNF-α11.04±5.78#4.49±2.37*1.63±0.55IL-10 1.54±0.342.64±1.59*1.05±0.58

注：與NC組比較，*P<0.05；與SP組比較，#P<0.05

2.3 相關分析 在SP組，TNF-α、IL-10的mRNA的表達水平和TG、CHO， BMI和FPG均無相關關系，IL-1βmRNA的表達水平和BMI呈負相關(r=-0.3965，P=0.041)；在SPDM組，TNF-α、IL-10、IL-1βmRNA的表達水平與TG、CHO， BMI和FPG均無相關關系，在SP+SPDM組中，TNF-α，IL-10mRNA的表達水平與TG、CHO， BMI和FPG均無相關關系， IL-1βmRNA的表達水平和FPG呈正相關(r=0.3562，P=0.0163)。見圖1。

圖1 IL-1βmRNA與BMI、FPG的相關性分析

3 討論

SP患者不僅不能正常的工作，生活，還容易伴隨肥胖、糖尿病等并發癥[5]，對于這一現象大量的研究發現提示了炎癥致病學說[6]。 這一學說解釋了患者發病及容易罹患其他疾病與炎癥有關。這些異常可由細胞因子介導，通過患者體內細胞因子濃度高低，影響神經生化和神經內分泌的功能，直接影響神經遞質的釋放(如DA和NE的產生和釋放)和作用。曾有動物實驗表明，如果向大鼠注射IL-1β會增加其在試驗環境中的焦慮反應，并伴隨糖代謝的減慢，同時出現腎上腺皮質的活躍[7]。換句話說即為SP患者本身存在免疫功能的異常(來源于對首發患者的研究)[8]，這也就證明了炎性因子在代謝性疾病的發生中確實起到了作用。炎癥的發生必然導致炎性因子在血清中的濃度發生變化，如果能夠監測到這一情況的發生并了解其變化，也就可以進一步提示炎癥的發生促進了糖尿病等并發癥的發生發展的關系[9]。從而尋求解決辦法，減輕患者痛苦，延緩疾病發生。

本研究中，促炎因子TNF-α和IL-1β在糖尿病精分患者血液中mRNA的表達濃度均明顯升高，而抑炎因子IL-10則不同。IL-10mRNA的表達濃度在精神分裂且為患糖尿病中的患者組中相較表達增高，但已患糖尿病的SP患者與正常組相比則沒有明顯意義。關于這一結果，推測是由于這幾種因子在體內發揮作用不同造成的。促炎因子TNF是對于炎癥和凋亡具有重要做用的糖蛋白激素，其早防衛病毒、細菌及自身免疫性疾病方面均有重要作用。促炎因子IL-1β主要在大腦的下丘腦、海馬、大腦皮質和丘腦表達，而且是由大腦中小膠質細胞，星型膠質細胞和神經元產生。通過與海馬神經元中大量表達IL-1受體(interleukin-1 receptors,IL-1Rs)結合后發揮作用。IL-10是抑炎因子，它的主要功能是抑制免疫和炎性反應的發生[10]。本次實驗中發現其表達濃度在長期患精神疾病患者中增高，但在已并發糖尿病的病患血清中增高則不明顯。很可能是由于在疾病初期，病患免疫系統功能完整，基體免疫系統自發阻止炎癥發生的表現。那么這兩類功能相反的細胞因子在SP患者的發病中所起作用，及其在并發癥中扮演角，以及例利培酮等非典型精神藥物應用后Ⅱ型糖尿病(T2DM)并發癥的發生中起到哪些作用還不十分清楚[11]。本研究結果顯示SP組(SP，SPDM)的TNF-α、IL-1βmRNA表達水平均高于對照組。這一結果與之前相關假說推測相類似。據此推測，SP患者罹患糖尿病或許與促炎因子相關，例如促炎因子TNF-α對葡萄糖轉運蛋白有抑制做用，并可誘發胰島素抵抗，損傷胰島細胞，引起血糖升高，最終導致患者罹患糖尿病，或加重其糖尿病的嚴重程度[12]。

本次研究發現，抗炎細胞因子IL-10mRNA的表達水平只是在SP組有所改變，而SPDM組則變化不大。提示IL-10在SP發病中發揮著一定作用，而當此類患者發生糖尿病并發癥后對炎癥的抑制作用減弱。曾有研究指出在首發SP患者且未經藥物治療時血清中抗炎細胞因子IL-10的水平低于健康對照組， 陽性與陰性癥狀量表(PANSS)評定后，發現抗炎細胞因子IL-10的水平與PANSS陰性癥狀呈負相關[13]。這些研究結果表明，IL-10水平降低的可能與SP患者急性發作陰性癥狀和認知功能受損有關[14]。

在相關文獻中，還顯示了其他因素對炎性因子的影響，本文對生化指標TG、CHO， BMI和FPG與炎性因子都做了相關分析，發現IL-1βmRNA的表達水平和BMI呈負相關關系(r=-0.3965，P=0.041)；與FPG呈正相關關系(r=0.3562，P=0.0163)。提示SP患者炎性因子濃度增加，可能進一步導致胰島功能受損，代謝或中樞神經系統的異常[14,15]。從而使機體長期處于高血糖狀態，導致代謝功能失衡，同時加劇血糖濃度增高，導致加重病情[3]。

促炎因子TNF-α和IL-1βmRNA的表達水平的升高，在SP患者的發病及其罹患糖尿病這一過程中發揮著重要作用，其過程復雜，它們以形成細胞因子網絡的形式引起體內免疫功能異常，從而導致了細胞間通信異常或荷爾蒙激素信號或神經網絡的功能受損，影響代謝或中樞系統的功能[16]。

抑炎因子IL-10mRNA的表達水平只是SP組高于對照組，提示其在SP發病中發揮著一定作用，也許這和患者的中樞神經細胞損害有關。但是此類患者發生糖尿病并發癥后，對炎癥的抑制作用減弱，因此SPDM組IL-10水平變化較小[17]。有研究證據表明首發SP患者未用藥前IL-10水平異常，進一步揭示炎性因子與SP的發生相關[18]。盡管這些炎性因子究竟如何作用在SP患者病程的機制，還未完全闡明，但炎性因子的升高提示可以使用抗炎藥物做為輔助治療，目前對于SP患者，非甾體抗炎藥(NSAIDs：如塞來昔布、阿司匹林、)作為抗SP藥物輔助用藥，對治療患者精神癥狀有一定的效果[19]。本研究的結論進一步支持了這一論點。但本次研究受到種種限制，沒有更多的樣本量，有待于今后擴充樣本量。另外我這次觀察到SPDM組的平均年齡明顯高于對照組及SP組，我認為年齡因素與用藥年限與疾病的發生發展也有很大關系。在擴大樣本量后，要進一步排除各種混雜因素，采用更好的統計方法，得到更精確的結論。

總之，炎性因子極有可能是SP患者致病和并發其他疾病的重要因素，能夠監測到這一情況的發生并了解其變化，干預其發展是延緩并發癥發生的思路之一。但是炎性因子有很多種，對于其中一種的研究不能夠充分的說明問題，應當考慮炎性因子組，如果把所有與代謝性疾病有關的炎性因子考慮進去，挑選其中具有代表性的炎性因子，做為組合，將會更有意義。本次研究提示了我們或許應當改變我們對于SP治療和預防的傳統理解，力圖尋求新的治療手段和預防的方法。