中國北方漢族男性HDAC2基因多態性對酒精使用相關認知功能的影響☆

王冉 徐書琦 王嵐 宋美 安翠霞 王學義

酒精使用障礙（alcohol use disorder，AUD）影響患者健康及社會功能[1-2]。不良飲酒行為可能增加認知功能損害的風險[3-5]，而輕度或中度飲酒對認知功能的保護作用已有研究報道[6-7]，但研究結果存在種族差異[8-9]。組蛋白去乙酰化酶2（histone deacetylases 2，HDAC2） 與酒精使用情況密切相關。研究顯示長期酒精攝入會造成HDAC2基因表達增加[10-13]。實驗研究發現小鼠Hdac2基因過表達或敲除均會對神經元樹突棘密度、突觸可塑性及多種形式的學習和記憶行為產生影響[14-17]。目前尚未有HDAC2基因與酒精使用人群認知功能相關性的臨床研究。本文擬探究HDAC2基因多態性與酒精使用情況及認知功能的關系，并明確不同基因型對飲酒人群認知功能的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 于2016年4-12月調查河北省石家莊市藁城區4個鎮10個單位的職工及在藁城人民醫院參與入職體檢者1539人。入組標準：①年齡18～65周歲；②漢族，男性；③理解評估量表內容并愿意配合量表評估；④同意并配合采集血液樣本。排除標準：①目前或既往診斷過精神疾病（精神分裂癥、雙相障礙、抑郁癥、焦慮障礙等）；②目前或既往診斷過神經疾病；③其他物質依賴、藥物濫用或煙草使用者；④研究者在訪談中根據《精神障礙診斷與統計手冊第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，Fourth Edition，DSM-Ⅳ）認為存在血管性、創傷性等嚴重認知功能障礙者。研究最終納入504名受試者。本研究方案經過河北醫科大學第一醫院倫理委員會批準（No.2015042）。受試者在納入研究前均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 人口學資料、飲酒情況收集及抑郁焦慮評估以問卷調查方式收集受試者人口學資料，包括性別、年齡、受教育程度、家庭每月總收入、現住址。由2位主治以上精神科醫生根據DSM-Ⅳ結構化臨床訪談（Structured Clinical Interview for DSM-Ⅳ，SCID）對所有受試者進行臨床診斷。本研究以自評形式，采用WHO推薦的酒精使用障礙篩查量表（alcohol use disorders identification test，AUDIT）評估受試者既往1年內飲酒情況，并將其分為高風險飲酒組（AUDIT≥8分）、低風險飲酒組（0分＜AUDIT＜8 分）及對照組（AUDIT=0 分）[18]。采用流行病學中心抑郁量表（center for epidemiological survey，CES-D）[19]和焦慮自評量表（self-rating anxiety scale，SAS）[20]評估受試者抑郁、焦慮癥狀。

1.2.2 認知功能評估 采用簡易視覺圖形記憶測驗 （brief visuospatial memory test-revised，BVMTR）[21]評估受試者視空間學習能力和延遲回憶能力；采用數字符號替換測驗（digit symbol substitution test，DSST）[22]評估其聯想、視覺-運動協調能力、精細運動、持久能力和操作速度[23]；采用數字廣度測試 （digit span test，DST）[24]評估其瞬時記憶、短時記憶、注意力及工作記憶能力，該測驗包括正背 （digit span forward，DST-F） 和倒背（digit span backward，DST-B）兩部分。

1.2.3 DNA提取與HDAC2基因分型 使用抗凝管收集受試者5 mL空腹靜脈血至-80℃保存。采用血液基因組DNA提取試劑盒 （DP348，天根生化技術）提取基因組DNA。由HapMap（http://www.hapmap.org）數據庫獲得中國漢族人群HDAC2基因的SNPs信息，導入Haploview 4.2軟件，按照最小等位基因頻率（MAF）＞0.05和連鎖不平衡程度（D’）＞0.8的標準，選擇HDAC2的 3個 SNP位點：rs9481408、rs6568819、rs9488289。3 個位點的引物及單堿基延伸引物見表1。由北京優博蘭基因技術有限公司利用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOFMS）進行基因分型。

表1 HDAC2基因多態性位點的引物及單堿基延伸引物序列

1.3 統計學方法 采用SPSS 25.0進行統計分析。年齡、焦慮抑郁得分等正態分布，以±s描述，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用Bonferroni法。飲酒量及認知得分非正態分布，用M（QL，QU）描述，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，3組比較采用Kruskal-Wallis H檢驗，兩兩比較采用Bonferroni法。飲酒頻率等資料組間比較采用檢驗或Fisher’s精確檢驗。使用 SNPstats（http://bioinfo.iconcologia.net/SNPstats）對基因分型結果進行哈迪-溫伯格遺傳平衡 （Hardy-Weinberg equilibrium，HWE）檢驗。檢驗水準α=0.05，雙側檢驗。

2 結果

2.1 人口學和臨床資料 504名受試者中包括186名低風險飲酒者，194名高風險飲酒者，124名無飲酒史對照。3 組間年齡（F=21.727，P＜0.001）、飲酒頻率（=92.380，P＜0.001）、飲酒量（Z=-7.831，P＜0.001）差異有統計學意義，受教育程度、家庭每月總收入、現住址、CES-D、SAS得分均未見統計學差異（P＞0.05），見表 2。

表2 3組不同飲酒情況者人口學及臨床資料

2.2 不同飲酒情況人群認知功能比較 3組DSST結果具有統計學差異（=10.089，P=0.006），其中與對照組（Z=-2.437，P=0.049）、高風險飲酒組（Z=-2.920，P=0.003）比較，低風險飲酒組DSST得分較高。3組BVMT-R和DST得分無統計學差異（P＞0.05）。見表 3。

表3 3組不同飲酒情況者認知功能評分

2.3 各位點基因型3組DSST比較 所有受試者HDAC2 基因 rs9481408、rs6568819、rs9488289 位點在本研究樣本中分布符合HWE（P＞0.05）。

按每個位點的3種基因型分層，比較3組的DSST差異，見表4。rs9481408位點攜帶CC基因型者中，DSST得分在3組間具有統計學差異（=8.631，P=0.013），兩兩比較，低風險飲酒組的DSST得分較對照組高 （Z=-2.692，P=0.021）。rs6568819位點攜帶CC基因型者中，DSST得分在3組間具有統計學差異（=11.725，P=0.003），其中低風險飲酒組DSST得分較高風險飲酒組 （Z=2.635，P=0.025）及對照組（Z=-3.108，P=0.006）高。rs9488289位點攜帶CC基因型者中，DSST得分在3組間具有統計學差異（=8.995，P=0.011），低風險飲酒組的DSST得分較對照組高（Z=-2.725，P=0.019）。攜帶其他基因型者的DSST得分組間均無統計學差異（P＞0.05）。

表4 3組不同飲酒情況者各位點按基因型分層DSST評分

3 討論

既往研究表明適度飲酒者與從未飲酒者相比，整體認知功能、語言記憶能力及執行功能方面表現更好[4，25]。另有研究發現，任何程度的飲酒均會造成認知功能下降[26]。PANDEY等[10]研究發現，青少年時期間歇飲酒會增加HDAC2基因表達，增加青少年焦慮樣行為發生風險。動物研究則發現HDAC2基因表達與突觸可塑性相關性[14]。這表明HDAC2基因不僅與飲酒行為相關，且可能通過其表達變化對飲酒者的認知功能產生重要影響。

本研究對中國北方漢族男性調查發現，低風險飲酒組即適度飲酒者在認知功能的聯想、視覺-運動協調能力、精細運動、持久能力和操作速度方面表現較好，且這可能與攜帶HDAC2基因rs9481408、rs6568819、rs9488289 3個位點的CC基因型具有相關性。HDAC2作為調控基因表觀遺傳抑制的蛋白酶，可通過上調與細胞凋亡密切相關的FOXO3a基因表達、下調與學習記憶相關的H2BK5等基因表達影響認知功能[27]。3個位點中攜帶CC基因型的低風險飲酒者DSST相關認知功能表現相對較好，這可能是由于CC基因型與HDAC2及其上下游基因特定表達變化相關，并通過調控相關信號通路最終對認知功能產生影響。

本研究探討HDAC2基因多態性與酒精使用認知功能的相關性，并初步驗證HDAC2基因在不同程度酒精使用者認知功能改變過程中發揮了潛在作用。未來研究中，需要尋找更多生物學證據進一步探討其可能的生物學機制，并采用多樣的神經心理測量工具探討HDAC2基因與飲酒人群認知功能的關系，以期為臨床決策提供科學依據。

本研究存在一定局限性：①受試者均來自一個省份，這可能導致潛在偏倚；②對象均為男性；③年齡可能是影響酒精使用風險及認知功能的混雜因素，若存在這種偏倚，結果可能高估HDAC2基因多態性對酒精使用相關認知功能變化的影響，但考慮本研究樣本量有限故未進行分層討論，未來需擴大樣本量并進一步驗證目前結果。