沉默信息調節因子1基因與精神分裂癥易感性及其臨床癥狀的關聯研究

陳建民，盧衛紅，王衛平，趙俊雄，華深，范衛星，張晨

精神分裂癥病因學研究是目前精神醫學界的熱點和重點。既往流行病學研究顯示該病具有較高的遺傳度，是一種多基因所致的復發性疾病[1]。多巴胺假說是精神分裂癥的經典病因學假說。沉默信息調節因子1(SIRT1)是一種依賴NAD+的III類組蛋白去乙酰化酶，與多巴胺能神經傳遞相關，在神經保護、損傷修復、神經分化方面具有重要作用[2]。有研究報道SIRT1基因與精神分裂癥的發生有關[3-4]。因此，SIRT1基因被認為是精神分裂癥的易感基因之一。最近一項研究發現SIRT1基因rs3758391位點具有生物學功能，影響該基因的表達[5]，本研究旨在驗證rs3758391位點與精神分裂癥易感性及其癥狀維度之間的關系，以探討SIRT1基因在精神分裂癥發生過程中的作用機制。

1 對象和方法

1.1 對象

2017年1月至2018年12月在浙江省金華市第二醫院就診的精神分裂癥患者467例。入組標準[6]：符合美國《精神障礙診斷與統計手冊》第4版(DSM-IV)中精神分裂癥診斷標準；年齡18～50歲，性別不限；初中及以上文化程度；入組前已處于穩定狀態至少6個月；取得患者本人及家屬的知情同意。排除標準：診斷不明者；6個月內使用過改良電抽搐治療或經顱磁刺激治療者；目前服用抗抑郁藥治療者；物質濫用/依賴者；患有嚴重軀體疾病者。對照組為社區招募的健康志愿者492名，無嚴重軀體疾病史、精神疾病史和精神疾病家族史。病例組：男246例，女221例，平均年齡(35.41±13.62)歲，平均病程(7.42±4.83)年；對照組：男249名，女243名，平均年齡(34.25±8.18)歲。兩組性別、年齡比較差異不具有統計學意義(P>0.05)。

本研究經浙江省金華市第二醫院倫理委員會審核批準(倫理批號：2018-0-01)，所有入組對象均簽署知情同意書，同意參與本研究。

1.2 方法

1.2.1 評估工具 采血當天由經過培訓的專業精神科醫師對患者進行陽性和陰性癥狀量表(PANSS)評定，量表包括陽性癥狀分、陰性癥狀分、一般病理分。卡爾加里抑郁癥狀評定量表(CDSS)用于評估精神分裂癥患者抑郁水平，分值越大抑郁癥狀越嚴重，以分值>7作為界限判斷是否抑郁。使用重復性神經心理狀態測驗(RBANS)評定患者認知功能，該工具具有快速、有效、敏感、易操作等優點，對于檢測精神分裂癥患者認知功能水平具有較好的信度和效度[7]。

1.2.2 DNA提取和基因分型 DNA提取和基因分型：采集病例組及對照組EDTA抗凝靜脈血2 ml，采用離心柱型基因組DNA試劑盒(北京天根生物有限公司，DP304型)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：引物和探針由美國應用生物系統公司(ABI)定制，PCR反應試劑TaqMan Universal PCR Master Mix由ABI公司提供。實驗流程參照我們之前的工作[5]。

2 結果

2.1 兩組SIRT1基因rs3758391位點多態性比較

兩組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，個體間隨機婚配，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。

病例組SIRT1基因rs3758391位點CC、CT、TT基因型頻率分別為3.2%、30.4%、66.4%，對照組分別為2.4%、26.8%、70.7%，兩組基因型頻率比較差異無統計學意義(P>0.05)。病例組C、T等位基因頻率分別為18.4%、81.6%，對照組頻率分別為15.9%、84.1%，兩組比較等位基因分布頻率差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組SIRT1基因rs3758391位點基因型和等位基因頻率比較(例數，%)

2.2 病例組SIRT1基因rs3758391位點不同基因型患者的臨床癥狀比較

為了排除性別、年齡和病程對患者癥狀嚴重程度的影響，在進行rs3758391位點多態性與疾病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。攜帶不同基因型的患者PANSS陰性癥狀評分及CDSS評分差異具有統計學意義(P<0.05或P<0.01)，RBANS各項評分差異不具有統計學意義。兩兩比較顯示攜帶CC基因型患者PANSS陰性癥狀評分以及CDSS評分相比攜帶CT和TT基因型患者更高(P<0.05或P<0.01)。見表2。

表2 病例組rs3758391位點不同基因型患者PANSS、CDSS和RBANS評分比較

3 討論

精神分裂癥是一種病因未明的復雜性疾病，以幻覺、妄想為主的陽性癥狀，以情感淡漠、意志要求減退為主的陰性癥狀，以及學習、記憶功能受損的認知障礙為主要臨床特征。精神藥理學和病理學研究均支持精神分裂癥的多巴胺功能失調假說，即多巴胺在腦內關鍵區域傳遞失常是導致精神分裂癥各類癥狀出現的原因[8]。由于SIRT1在神經元水平參與多巴胺傳遞過程，因此SIRT1基因被認為可能與精神分裂癥的發生有關。本研究結果顯示SIRT1基因rs3758391位點各基因型、等位基因分布在病例組和對照組之間差異無統計學意義。這與之前在中國和日本人群中的報道一致[3-4]，由此提示SIRT1基因rs3758391位點可能并非精神分裂癥的致病因素。我們進一步分析了rs3758391位點與精神分裂癥臨床特征的關系，結果顯示該位點與精神分裂癥的陰性癥狀和抑郁癥狀有關，特別是攜帶rs3758391位點CC基因型的患者具有更嚴重的陰性癥狀和抑郁癥狀；提示SIRT1基因rs3758391位點可能并非精神分裂癥的獨立致病因素，但與該病臨床癥狀嚴重程度有關，特別是陰性癥狀和抑郁癥狀。

SIRT1基因變異引起的基因表達異常可通過多種途徑影響DNA損傷修復、細胞凋亡和生物節律，進而影響中樞神經系統功能，導致神經精神疾病的發病風險增加[9]。既往研究顯示位于5'UTR區域的rs3758391在功能上影響SIRT1基因mRNA表達[10]。研究發現rs3758391與枕葉皮質中的SIRT1基因mRNA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[5]。因此，以上結果提示rs3758391可能影響了特定腦區內SIRT1基因mRNA的表達。同樣，在蛋白質組學水平上也有類似的發現[10]。既往神經影像學研究顯示枕葉皮質區域參與了抑郁癥的發生過程[11-12]。因此，rs3758391位點可能通過影響SIRT1基因在枕葉皮質中的表達水平增加精神分裂癥患者的抑郁癥狀。此外，本研究還發現SIRT1基因rs3758391位點與精神分裂癥陰性癥狀相關。最近研究中發現精神分裂癥患者的抑郁癥狀與陰性癥狀之間存在顯著相關[13]，抑郁更重的精神分裂癥患者往往預示其陰性癥狀更重，預后不佳[14]。那么，SIRT1基因在精神分裂癥陰性癥狀中的作用機制是否與抑郁機制相似？這還有待于未來研究加以研究說明。

綜上所述，本研究結果顯示SIRT1基因rs3758391位點可能并非精神分裂癥的獨立致病因素，但與該病的陰性癥狀和抑郁情緒的嚴重程度有關。然而，本研究采用橫斷面研究設計，存在一定局限性，首先本研究未剔除影響精神分裂癥患者臨床癥狀的其他因素，如環境因素、社會以及家庭支持程度、有無應激事件、職業功能以及服藥情況等；其次，精神分裂癥不同亞型可能有其獨特的生物學機制，本研究未能就該病亞型進行分別研究。因此，應謹慎理解本研究結果發現，在未來需繼續擴大樣本量，納入先證者一級親屬，開展縱向研究，以驗證本研究結果，并采用多模態研究手段進一步揭示SIRT1基因對精神分裂癥臨床癥狀嚴重程度的作用機制。