血清GABA、BDNF、5-HT、DA及NE在胃食管反流病中的表達及臨床意義*

趙倩，趙艷，殷燕，劉亞萍，和水祥，任牡丹，李雅睿

(西安交通大學醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院 消化內(nèi)科，陜西 西安 710061)

胃食管反流病(gastroesophageal reflux diseas，GERD)是指胃內(nèi)容物反流至食管內(nèi)或食管外，引起不適癥狀或并發(fā)癥的疾病[1]。雖然傳統(tǒng)臨床治療(如質子泵抑制劑)及手術治療(如胃底折疊術)已經(jīng)相當成熟[2]，但隨著診治患者數(shù)量的增加及隨訪研究的深入，發(fā)現(xiàn)仍有一部分GERD患者在治療初期癥狀可明顯改善，而長期觀察則出現(xiàn)反復，或逐漸加重并發(fā)展為難治性GERD病，給患者造成身體和心理的雙重傷害。GERD的發(fā)病與抑酸程度、非酸性反流、食管高敏感或運動異常、迷走神經(jīng)功能紊亂等多種因素相關[3]，研究也指出，多數(shù)GERD患者存在明顯的不良情緒，甚至產(chǎn)生焦慮或抑郁表現(xiàn)，且該癥狀可持續(xù)整個病程[4]。因此推測某些影響情緒的神經(jīng)遞質可能會對GERD的進程發(fā)揮某種推進作用，并通過調控情緒/精神狀態(tài)影響患者預后。本研究以正常體檢者作為對照，觀察GERD患者治療前后血清中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)、腦源性營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)、5-羥色胺(5-serotonin，5-HT)、去甲腎上腺素(noradrenaline，NE)、多巴胺(dopamine，DA)在GERD表達的變化，分析該變化與胃動力學指標的相關性；采用匹茲堡睡眠質量指數(shù)(pittsburgh sleep quality index，PSQI)、漢密爾頓抑郁量表(hamilton depression scale，HAMD)、焦慮自評量表(self-rating anxiety scale，SAS)及日常生活能力量表(activity of daily living scale，ADL)評分評估GERD患者治療前和治療后的睡眠質量、抑郁程度、焦慮狀態(tài)及日常生活能力，為臨床診療提供輔助參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年3月—2021年4月消化內(nèi)科收治的GERD患者100例為GERD組，40例同期健康體檢者作為對照組。GERD組男56例、女44例，平均年齡(34.17±9.38)歲，非糜爛性反流病(non-erosive reflux disease，NERD)45例、反流性食管炎(reflux esophagitis，RE)55例；對照組男19例、女性21例，平均年齡(33.25±9.24)歲。GERD組患者符合《中國胃食管反流病專家共識意見(2014年)》中的相關診斷標準[5]，患者具有典型的反酸、燒心、胃灼熱、劍突下頂脹感等癥狀，內(nèi)窺鏡檢查顯示食管黏膜破損，食管pH監(jiān)測顯示存在反流，患者存在焦慮或抑郁情緒；排除合并呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)及重要器官嚴重疾病，排除合并胃腸道發(fā)育不良、消化道潰瘍、食管及胃腸道腫瘤者，排除既往嚴重中樞神經(jīng)系統(tǒng)或精神類疾病者、入組前應用抗抑郁藥物治療者、妊娠期及哺乳期婦女及臨床資料不全或依從性差者。2組受檢者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 治療方法

GERD患者囑糾正飲食及生活習慣，戒煙酒、拒絕高脂肪飲食，避免高度神經(jīng)緊張等多種誘發(fā)因素；規(guī)律正確服藥、保證治療劑量及療程，餐前30 min口服艾斯奧美拉唑腸溶片(阿斯利康)20 mg、2次/d，枸櫞酸莫沙比利(江蘇豪森)5 mg、3次/d，飯后5 min口服枸櫞酸坦度螺酮膠囊(四川科瑞德)10 mg、3次/d，連續(xù)治療8周。

1.3 觀察指標

1.3.1臨床療效 GERD組治療8周時，參照中華醫(yī)學會消化內(nèi)鏡學分會《反流性食管炎診斷及治療指南(2004年)》[7]及《中國胃食管反流病多學科診療共識》[8]中相關的療效評定標準評價療效：反酸、燒心、胃灼燒等臨床癥狀消失或無復發(fā)跡象，內(nèi)窺鏡級別改善≥2級為顯效；臨床癥狀明顯減輕，內(nèi)窺鏡級別改善1級為有效；臨床癥狀明顯且復發(fā)次數(shù)>4次，內(nèi)窺鏡級別無改善或加重為無效。有效率=(顯效+有效)/總例數(shù)×100%。

1.3.2血清GABA、BDNF、5-HT、DA、NE、胃動素(MTL)、胃泌素(GAS)、膽囊收縮素(CCK)水平 GERD組治療前、治療8周時及對照組體檢時，取外周靜脈血檢測血清GABA、BDNF、5-HT、DA、NE、MTL、GAS及CCK；并根據(jù)GERD患者治療8周時的治療效果分為效果良好及效果不良組。

1.3.3GERD患者胃動力學指標 比較GERD組治療前、治療8周時，治療8周時效果良好及效果不良組食管括約壓力、立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間。

1.3.4睡眠質量、抑郁程度、焦慮狀態(tài)、日常生活能力評估 采用匹茲堡睡眠質量指數(shù)(PSQI)、漢密爾頓抑郁量表(HAMD)、焦慮自評量表(SAS)、日常生活能力量表(ADL)評分評估GERD組患者治療前和治療后、對照組體檢時的睡眠質量、抑郁程度、焦慮狀態(tài)、日常生活能力。

1.3.5GERD患者治療前血清指標與胃動力學指標的相關性分析 采用Pearson分析GERD患者治療前血清GABA、BDNF、5-HT、NE及DA水平與患者食管括約肌壓力、立位返流時間比、臥位返流時間比、總返流時間比、MTL、GAS、CCK的相關性。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 臨床治療效果

100例GERD患者治療8周時，41例顯效、29例有效、30例無效，有效率為70.00%；70例治療有效患者治療前及治療8周時內(nèi)窺鏡黏膜分級比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。無效患者根據(jù)臨床病狀及患者意愿，選擇保守治療(增加中藥制劑及其他抑酸劑、促胃動劑聯(lián)合治療)或手術，經(jīng)治療后病情均有不同程度的好轉。

表1 100例GERD患者治療前后內(nèi)窺鏡黏膜分級比較Tab.1 Comparison of endoscopic mucosal grading in 100 patients with GERD before and after treatment

2.2 血清GABA、BDNF、5-HT、NE、DA、MTL、GAS水平

結果顯示，GERD組患者治療前的血清GABA、BDNF、5-HT、NE、DA、MTL、GAS水平低于對照組，CCK水平高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；治療8周時GERD組患者血清GABA、BDNF、5-HT、NE、DA、MTL、GAS水平較治療前升高、但仍低于對照組，CCK水平較治療前降低、但仍高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 對照組和GERD患者治療前后血清GABA、BDNF、5-HT、NE、DA、MTL、GAS水平Tab.2 Comparison of serum GABA,BDNF,5-HT,NE,DA,MTL,and GAS levels between the control group and the study group before and after treatment

2.3 PSQI、HAMD、SAS及ADL量表評分

結果顯示，治療前GERD患者PSQI、HAMD、SAS及ADL量表評分均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；治療8周時 GERD患者PSQI、HAMD、SAS及ADL量表評分均低于治療前，但仍高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 對照組和GERD患者治療前后PSQI、HAMD、SAS及ADL量表評分分]Tab.3 Comparison of PSQI,HAMD,SAS,and ADL scores between the control group and the study group

2.4 GERD患者胃動力學指標

結果顯示，GERD組食管括約肌壓力高于治療前，立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間低于治療前，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 治療前后GERD患者胃動力學指標比較Tab.4 Comparison of gastric kinetic indexes in patients with GERD before and after treatment

2.5 不同療效GERD患者血清學和胃動力學指標

根據(jù)治療8周時的治療結果將GERD患者分為效果良好組(n=70)及效果不良組(n=30)，結果顯示，效果不良組血清GABA、BDNF、5-HT、NE、DA、MTL、GAS水平及食管括約肌壓力均低于效果良好組，血清CCK水平、各量表評分、立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間比均明顯高于效果良好組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 不同治療效果GERD患者血清學指標及胃動力學指標比較Tab.5 Comparison of various indexes in different outcome groups of prognosis

2.6 血清學指標與胃動力學指標的Pearson分析

采用Pearson分析GERD患者治療前血清學指標及胃動力指標的相關性，結果顯示，血清BDNF、5-HT、DA與MTL、GAS、食管括約肌壓力呈正相關性，與立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間比、CCK呈負相關性，GABA、NE與MTL、GAS、食管括約肌壓力呈正相關性，NE與立位返流時間比、CCK呈負相關性，GABA與立位返流時間比、總反流時間比、CCK呈負相關性，上述相關性均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；GABA與臥位反流時間比、NE與臥位反流時間比及總反流時間比未見明顯相關關系(P>0.05)。見表6。

表6 GERD患者治療前血清學指標與胃動力學指標的Pearson分析Tab.6 Pearson analysis of serological indexes and gastric kinetic indexes in patients with GERD before treatment

3 討論

精神心理因素可通過神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡對胃腸道功能進行調控，而焦慮、抑郁狀態(tài)可通過腦-腸軸的反饋作用影響到胃腸道功能，且研究發(fā)現(xiàn)胃腸道是唯一具有自己的完整神經(jīng)系統(tǒng)的器官，該系統(tǒng)由中樞神經(jīng)、腸神經(jīng)、自主神經(jīng)共同支配，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，均會破壞胃腸功能或結構，從而引發(fā)疾病[9-10]。胃腸道神經(jīng)系統(tǒng)主要通過迷走神經(jīng)與大腦進行信息交流，少部分則通過交感-脊髓通路進行，胃腸道的信息可由迷走神經(jīng)傳入纖維和脊髓感覺投射系統(tǒng)傳遞至下丘腦和邊緣系統(tǒng)，發(fā)揮調節(jié)情緒的作用，同樣，來自邊緣系統(tǒng)的下行傳出神經(jīng)則將信息傳遞至腸道，影響腸道的自主活動[11]。隨著研究的不斷深入，有學者提出迷走神經(jīng)功能紊亂可能是引起GERD及消化道外癥狀的重要原因。當胃底、咽部迷走神經(jīng)的機械感受器受到刺激后，引發(fā)迷走-迷走反射，而常規(guī)抑酸、胃動力藥物或未折疊術減少了食管下段在酸環(huán)境的暴露時間，但迷走神經(jīng)“敏感分支”感受器效應的持續(xù)作用，仍會刺激胃底產(chǎn)生反流癥狀。GABA是一種抑制性遞質，普遍存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)[12]。報道顯示[13]，當人體缺乏GABA時，會產(chǎn)生焦慮、疲倦、憂慮等情緒，且研究指出海馬、下丘腦與胃腸動力調控有關，機體長期處于心理應激下，會促進海馬谷氨酸合成，增加興奮毒性及抑制GABA能系統(tǒng)，通過海馬穹隆纖維影響下丘腦室旁核，削弱海馬對下丘腦的抑制作用，導致下丘腦-垂體-腎上腺軸過度亢進及自主神經(jīng)系統(tǒng)紊亂，腦-腸互動發(fā)生異常，從而抑制胃腸運動，出現(xiàn)胃排空延遲等問題，使胃部產(chǎn)生不適感。本研究觀察GERD患者與健康人血清中GABA水平發(fā)現(xiàn)，GERD患者明顯偏低，并在經(jīng)過8周規(guī)范化治療后，治療效果良好與不良的患者對比中得到相同結論。然而值得關注的是，雖然治療后效果良好患者血清GABA水平明顯上升，但與健康人群相比仍呈較低水平。

BDNF是神經(jīng)營養(yǎng)因子家族中最重要的一種蛋白質，它可通過與其受體結合，激活調控神經(jīng)元生長、發(fā)育、分化、軸突樹突生長、神經(jīng)突觸可塑性調節(jié)及神經(jīng)修復等多條信號通路，發(fā)揮生物學功能。BDNF可通過調控神經(jīng)干細胞分化、遷移、存活及凋亡過程影響GABA能神經(jīng)元群體的數(shù)量，進而干預其生理功能[14]。同時，有研究發(fā)現(xiàn)BDNF可通過JNK途徑在腸神經(jīng)膠質細胞中合成，其可抑制腸道神經(jīng)元的GABA能興奮性，引起胃腸道癥狀[15]。5-HT是一種參與調控中樞神經(jīng)系統(tǒng)(情緒、睡眠)及胃腸道的神經(jīng)化學物質，尤其近年來研究5-HT與胃腸運動方面的調控廣泛受到重視。研究表示，胃腸局部黏膜接受刺激并誘導黏膜腺腸嗜鉻細胞釋放5-HT，進而發(fā)生蠕動反射；而5-HT合成釋放及再攝取水平是影響胃腸蠕動功能是否紊亂的直接因素[16]；與此同時，迷走神經(jīng)的傳入沖動也受5-HT、血管活性腸肽及P物質共同調節(jié)[17]。NE是交感神經(jīng)系統(tǒng)中主要的神經(jīng)遞質，可通過平滑肌上的β腎上腺素受體，參與胃腸運動，并對粘膜分泌起緊張抑制作用[18]。在胃腸道中，DA可由腸神經(jīng)元和上皮細胞、免疫細胞等非神經(jīng)元細胞及腸道菌群產(chǎn)生，有研究證明，DA可通過與某些DA受體或腎上腺素能受體結合，在胃腸道中發(fā)揮多種生理作用[19-20]。而文獻報道指出[21]，腸道微生物分泌以及其代謝物刺激胃腸細胞生成的神經(jīng)遞質，包括GABA、5-HT、DA等，其通常無法透過血腦屏障，可能通過迷走神經(jīng)及其傳入神經(jīng)元影響大腦功能。本研究結果顯示，患者治療前血清BDNF、5-HT、NE及DA水平均明顯低于健康人群，治療后上述水平均明顯得到改善；同樣在比較治療效果良好組及不良組患者時，同樣發(fā)現(xiàn)了較大的差異水平，同時還發(fā)現(xiàn)，治療前及不良組患者在睡眠質量、焦慮抑郁程度及生活能力方面均有不同程度的偏低表現(xiàn)(與對照組比較)。

MTL、GAS具有提高食管括約肌壓力的作用，CCK作用則與之相反，而發(fā)生GERD時，機體胃腸激素分泌紊亂，MTL、GAS分泌減少而CCK合成增多，會使食管括約肌松弛，從而引發(fā)疾病[22]。為了進一步探究上述血清指標與GERD的聯(lián)系，本研究檢測患者治療前后胃動力學指標及血清MTL、GAS、CCK水平。結果發(fā)現(xiàn)，患者治療前血清MTL、GAS水平及食管括約肌壓力低于對照組，血清CCK水平及立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間高于對照組，治療后上述腦腸肽水平及胃動力學指標均明顯改善。通過Pearson相關研究發(fā)現(xiàn)，BDNF、5-HT、DA與MTL、GAS、食管括約肌壓力呈正相關性，與立位返流時間比、臥位反流時間比、總反流時間比、CCK呈負相關性，GABA、NE與MTL、GAS、食管括約肌壓力呈正相關性，NE與立位返流時間比、CCK呈負相關性，GABA與立位返流時間比、總反流時間比、CCK呈負相關性；而GABA與臥位反流時間比、NE與臥位反流時間比及總反流時間比未見明顯相關關系。

綜上筆者合理猜測，GABA、BDNF、5-HT、NE及DA除參與神經(jīng)元及神經(jīng)遞質合成及釋放，可能通過干預腦腸肽的合成及分泌，參與GERD的發(fā)生進程，或可通過干預上述指標的水平，對GERD的臨床治療有一定的輔助作用，但具體的調控機制仍有待進一步的研究論證。