首發與復發抑郁癥患者血清犬尿氨酸途徑代謝物水平比較

老幗慧，寧玉萍，周燕玲

（廣州醫科大學附屬腦科醫院，廣東 廣州 510370 *通信作者：周燕玲，E-mail：zhouylivy@aliyun.com）

抑郁癥是一種高發病率、高復發率的精神疾病，我國流行病學調查顯示，抑郁癥終生患病率高達6.9%［1］。情緒低落、興趣減退、精力缺乏、自殺意念或自殺行為是抑郁癥的常見癥狀。抑郁癥發病機制至今尚未完全清楚。研究表明，犬尿氨酸途徑（kynurenine pathway，KP）在抑郁癥發病中具有重要作用［2-3］。人體中色氨酸（tryptophan，TRP）主要代謝為犬尿氨酸（kynurenine，KYN）及其下游代謝產物3-羥基犬尿氨酸（3-hydroxykynurenin，3-HK）、喹啉酸（qinolinic acid，QUIN）、犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KYNA）等，少部分TRP 代謝為5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）［4-5］。臨床研究顯示，抑郁癥患者存在KP 代謝物水平異常，外周血中3-HK 和QUIN 水平以及KYN/TRP 升高，KYNA 水平降低，且抑郁癥狀嚴重程度與KYNA 水平呈負相關，與3-HK和QUIN水平呈正相關［2，6-7］。伴自殺意念的患者腦脊液中QUIN 水平高于健康人群，QUIN 水平與自殺意念嚴重程度呈正相關［8］。既往研究表明，有效的抗抑郁藥物治療與KP 代謝物水平正?；芮邢嚓P［9-10］。有研究提示，KP 代謝物水平異常與抑郁癥復發也有關系［11］。一項小樣本（n=74）臨床研究顯示，復發抑郁癥患者KP 代謝物水平異常比首發患者更嚴重，但該研究未分析首發和復發抑郁癥患者KP 代謝物水平與抑郁癥狀嚴重程度之間的關系［11］。本研究通過比較首發與復發抑郁癥患者血清KP 代謝物水平的差異，并分析KP 代謝物水平與抑郁癥狀嚴重程度的關系，為進一步研究抑郁癥復發的潛在病理機制提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

連續納入2016 年11 月-2018 年12 月在廣州醫科大學附屬腦科醫院門診就診的抑郁癥患者。入組標準：①年齡18～65歲，性別不限；②符合《精神障礙診斷與統計手冊（第5版）》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，fifth edition，DSM-5）抑郁障礙的診斷標準；③近4 周未服用任何精神科藥物；④漢密爾頓抑郁量表17 項版（Hamilton Depression Scale-17 item，HAMD-17）評分≥17 分；⑤簽署知情同意書。排除標準：①患有符合DSM-5診斷標準的其他嚴重精神障礙；②目前患有嚴重的軀體疾病，如不穩定的高血壓病、心臟病、頭顱外傷、癲癇、癡呆等；③妊娠或哺乳期婦女。符合入組標準且不符合排除標準共136 例。將首次發病且病程≤2 年的患者納入首發組（n=62）；將發作次數≥2 次，且兩次發作之間緩解期≥2 個月的患者納入復發組（n=74）。

表1 首發組與復發組HAMD-17評分比較［（±s）/M（Q1～Q3），分］Table 1 Comparison of HAMD-17 score between first-episode group and recurrent group

表1 首發組與復發組HAMD-17評分比較［（±s）/M（Q1～Q3），分］Table 1 Comparison of HAMD-17 score between first-episode group and recurrent group

注：HAMD-17，漢密爾頓抑郁量表17項版

組 別HAMD-17評分總評分23.08±5.02 22.61±4.94 0.583 0.561睡眠障礙3.32±1.99 2.60±1.93-1.001 0.005首發組（n=62）復發組（n=74）t P焦慮/軀體化7.84±2.66 7.33±2.38 1.162 0.248體重0.0（0.0～1.1）0.0（0.0～1.1）2.071 0.040認知障礙3.08±1.61 3.36±1.62 2.132 0.035阻滯8.03±2.11 9.06±2.08-2.828 0.005

對照組來自社區招募的健康人群。入組標準：①年齡18～65 歲，性別不限；②能理解本研究內容并能配合完成各項檢查；③自愿參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：①本人或兩系三代親屬目前或既往患有符合DSM-5 診斷標準中的任一精神障礙；②目前患有感染性疾病、與犬尿氨酸代謝相關的疾病以及其他其他軀體疾??；③妊娠或哺乳期婦女。符合入組標準且不符合排除標準共60 例。本研究經廣州醫科大學附屬腦科醫院倫理委員會審查通過［倫理審批號：（2016）第（030）號］。

1.2 評定工具及評定方法

采用自編基本資料調查表收集患者的性別、年齡、受教育年限、病程、體質量指數，收集對照組的性別、年齡、受教育年限及體質量指數。

使用HAMD-17 評定抑郁癥患者的抑郁癥狀。HAMD-17 包括5 個因子：焦慮/軀體化、體重、認知障礙、阻滯、睡眠障礙［12］。采用0～4 分5 級評分，評分越高表明抑郁癥狀越嚴重［13］。被試入組當天，由3 名具有5 年以上臨床工作經驗的精神科醫師在安靜的心理測評室完成，評定耗時15～20 min。評定者在研究開始前進行量表評定一致性培訓，一致性檢驗良好，組內相關系數（ICC）為0.88。

1.3 KP代謝物檢測方法

實驗儀器：HP1200高效液相色譜儀（美國Agilent公司）；液相色譜/三重四極桿串聯質譜聯用儀（美國Agilent 公司）；Milli-Q 超純水系統（美國比爾里卡公司）。

實驗試劑：色氨酸（純度99.0%～101.0%，Lot：LBD9323V）；犬尿氨酸（純度≥98%，Lot：#BCBH7784 4V）及犬尿喹啉酸（純度≥98%，Lot：#SLBC5374V）購自美國Sigma 公司。犬尿氨酸-13C415N（純度98%，Lot：1971-070A6）及犬尿喹啉酸-d5（純度98%，Lot：10-ABY-121-1）購自加拿大Toronto Research Chemicals 公司。色譜純甲醇購自德國Merck 公司；質譜純甲酸銨購自印度Sigma-Aldrich公司。

在入組當天，采集被試肘靜脈血樣本約4 mL，離心半徑10 cm，3 000 r/min 離心3 min，取上層血清至2 mL 離心管中儲存于-80℃超低溫冰箱。實驗開始前，將血清取出凍融。采用液相色譜串聯質譜（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）法檢測血清TRP、KYN和KYNA水平。

色譜條件：Agilent Eclipse XDB-C18 色譜柱（4.6 mm x150 mm，5 um）為固定相，TRP-KYN 流動相為甲醇-水（45∶55，含0.005 mol/L甲酸銨），KYNA流動相為甲醇-水（35∶65，含0.005 mol/L 甲酸銨），流速0.5 mL/min；柱溫35℃；TRP-KYN 進樣體積為3 uL，KYNA進樣體積為5 uL。

質譜條件：TRP（m/z 205.1→188.1），KYN（m/z 209.1→146.1），氘代內標犬尿氨酸-13C4，15N（m/z 214.1→149.1），KYNA（m/z 190.1→144.1）和氘代內標犬尿喹啉酸-d5（m/z 195.1→149.1）。TRP、KYN、KYNA的線性范圍分別為1～50 μg/mL、0.1～5 μg/mL、1～60 μg/L；最低定量濃度分別為1 μg/mL、100 ng/mL、1 ng/mL，日間變異系數分別為0.55%～1.88%、0.92%～4.33%、1.37%～4.08%，日內變異系數分別為2.80%～7.06%、5.37%～9.85%、5.34%～10.73%。

1.4 統計方法

采用SPSS 22.0 進行統計分析。計數資料以［n（%）］表示，組間比較采用χ2檢驗；計量資料以（±s）或［M（Q1～Q3）］表示，組間比較采用單因素方差分析或兩獨立樣本t 檢驗。首發組、復發組與對照組KP 代謝物水平的比較采用協方差分析，協變量為年齡、性別、體質量指數以及組間比較差異有統計學意義的人口學變量，再進行事后兩兩比較。采用偏相關分析考查HAMD-17 總評分及各因子評分與KP 代謝物水平的關系，需要校正的變量為年齡、性別和體質量指數。檢驗水準α=0.05，均為雙側檢驗。

2 結 果

2.1 一般資料

首發抑郁癥患者共62 例，其中男性34 例，女性28 例；平均年齡（33.03±11.86）歲；平均受教育年限（12.40±3.01）年；病程（4.62±3.16）月；體質量指數（21.61±3.03）。復發抑郁癥患者共74 例，其中男性33 例，女性41 例；平均年齡（34.17±10.42）歲；平均受教育年限（12.70±3.52）年；病程（97.23±73.37）月；體質量指數（22.38±3.53）。對照組60 例，其中男性35 例，女性25 例；平均年齡（31.31±10.80）歲；平均受教育年限（12.11±2.72）年；體質量指數（22.53±3.80）。首發組、復發組及對照組的年齡、性別、體質量指數和受教育年限差異均無統計學意義（P均＞0.05）。

2.2 首發組和復發組HAMD-17評分比較

首發組HAMD-17 的體重和睡眠障礙因子評分均高于復發組（t=2.071、-1.001，P＜0.05 或0.01），認知障礙和阻滯因子評分均低于復發組（t=2.132、-2.828，P＜0.05 或0.01），差異均有統計學意義。見表1。

2.3 首發組、復發組與對照組KP代謝物水平比較

單因素方差分析結果顯示，首發組、復發組與對照組TRP（F=8.736，P＜0.01）、KYNA（F=3.953，P=0.021）水平以及KYN/TRP（F=6.828，P=0.001）和KYNA/KYN（F=5.551，P=0.005）差異均有統計學意義。事后兩兩比較結果顯示，與對照組相比，首發組和復發組TRP 水平更低（t=-3.044、-4.477，P＜0.05 或0.01），KYN/TRP 更高（t=2.343、3.644，P＜0.05 或0.01）；首發組和對照組KYNA（t=2.490、2.636，P＜0.05 或0.01）以及KYNA/KYN（t=2.894、2.616，P均＜0.01）均高于復發組。見表2。

表2 首發組、復發組及對照組KP代謝物水平比較（±s）Table 2 Comparison of KP metabolite levels among first-episode group，recurrent group and control group

表2 首發組、復發組及對照組KP代謝物水平比較（±s）Table 2 Comparison of KP metabolite levels among first-episode group，recurrent group and control group

注：TRP，色氨酸；KYN，犬尿氨酸；KYNA，犬尿喹啉酸；①代表首發組；②代表復發組；③代表對照組

組 別首發組（n=62）復發組（n=74）對照組（n=60）犬尿氨酸代謝物水平TRP（ng/mL）10 663.72±1 952.44 10 189.06±2 291.19 11 818.63±1 980.61 8.736＜0.010①=②＜③F P事后兩兩比較KYN（ng/mL）268.16±84.02 270.06±78.53 261.50±75.07 0.435 0.648-KYNA（ng/mL）6.73±2.20 5.65±2.54 6.82±3.06 3.953 0.021①=③＞②KYN/TRP 0.03±0.01 0.03±0.01 0.02±0.01 6.828 0.001①=②＞③KYNA/KYN 0.03±0.01 0.02±0.01 0.03±0.01 5.551 0.005①=③＞②

2.4 相關分析

首發組KYN/TRP 與HAMD-17 焦慮/軀體化因子評分呈正相關（r=0.261，P＜0.05），KYNA/KYN與HAMD-17 總評分及阻滯因子評分均呈負相關（r=-0.286、-0.282，P均＜0.05）。見表3。

表3 首發患者KP代謝物水平與HAMD-17評分的相關性Table 3 Correlation between KP metabolite levels and HAMD-17 scores in first-episode patients

復發組KYN/TRP 與HAMD-17 焦慮/軀體化因子評分呈正相關（r=0.280，P＜0.05）。見表4。

表4 復發患者KP代謝物水平與HAMD-17評分的相關性Table 4 Correlation between KP metabolite levels and HAMD-17 scores in recurrent patients

3 討 論

本研究結果顯示，首發和復發抑郁癥患者的TRP 水平均低于健康對照組，KYN/TRP 高于健康對照組；與首發患者比較，復發患者KYNA 水平及KYNA/KYN 更低。另外，首發和復發抑郁癥患者血清KYN/TRP 越高，焦慮/軀體化癥狀越嚴重；首發抑郁癥患者血清KYNA/KYN 越低，阻滯癥狀和抑郁總體癥狀越嚴重。

KP 被認為與抑郁癥的發病相關［14-15］。在炎癥或應激狀態下，KP 的限速酶吲哚胺2，3-雙氧酶（indolamine 2，3-dioxygenase，IDO）過度活化，大量TRP 被代謝為KYN［16-17］。O'Connor 等［18］研究顯示，對小鼠腦內注射脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）可誘導小鼠出現抑郁樣行為，但對IDO 基因敲除的小鼠或者藥物1-甲基色氨酸抑制IDO 活性的小鼠腦內注射LPS，未誘導出現抑郁樣行為。慢性疼痛可誘導大鼠出現抑郁樣行為、海馬IDO 水平上調及血清白介素-6（interleukin-6，IL-6）水平升高；IDO 基因敲除或藥物抑制IDO活性均可減輕大鼠的疼痛感受和抑郁樣行為［19］。由此推測，IDO 過度激活與抑郁癥密切相關。本研究結果顯示，首發和復發抑郁癥患者血清TRP 水平均低于健康人群，與既往多項研究結果一致［2，7，20］，抑郁癥患者大腦中IDO 被激活后，TRP 更多進入KYN 代謝途徑，導致腦內TRP 耗竭，進而腦內5-HT不足，出現情緒障礙。

KYN可自由通過血腦屏障［21］，腦內KYN可在星形膠質細胞犬尿氨酸轉氨酶（kynurenine aminotransferases，KATs）作用下代謝為KYNA，而在小膠質細胞及巨噬細胞犬尿氨酸-3-羥化酶（kynurenine monooxygenase，KMO）作用下被代謝為3-HK，進一步分解為QUIN［22-24］。KYNA 和QUIN 分別具有N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）受體拮抗作用和激動作用，分別發揮神經保護作用和神經毒性作用［25］。本研究僅檢測了KYN下游產物KYNA，復發患者KYNA 水平及KYNA/KYN低于對照組和首發患者，提示復發患者KYN進入KYN-KYNA 代謝途徑可能更少。在生理條件下，KYN-KYNA 和KYN-QUIN 兩條代謝途徑處于平衡狀態。在炎癥條件下，腦內小膠質細胞及巨噬細胞被激活的程度高于星形膠質細胞，KMO 表達比KATs 更加活躍，因此，KYN 更多代謝為QUIN，生成的KYNA 相應減少［26］。

既往研究表明［27］，抑郁癥患者血清KYNA/3-HK和KYNA/QUIN 在發作期及緩解期均低于健康人群，且緩解期患者的癥狀緩解時間與KYNA/QUIN呈正相關，快感缺失嚴重程度與KYNA/QUIN 呈負相關。Bay-Richter 等［28］研究表明，與健康人群相比，自殺未遂患者腦脊液中KYNA 水平更低、QUIN水平更高，并且在自殺行為出現之后2 年的隨訪中仍存在這種改變，且KYNA 水平低的患者抑郁癥狀更嚴重。本研究結果進一步支持假說——KYN 代謝失衡與抑郁癥發病密切相關。另外，本研究也觀察到復發患者的KYNA 水平及KYNA/KYN 低于首發患者和健康人群，與Doolin 等［11］報道的復發患者血漿KYNA 水平和KYNA/QUIN 低于首發患者及健康人群的結果類似。由此推測，KYN 下游代謝異?？赡芘c抑郁癥的復發存在相關性。

本研究中，首發和復發抑郁癥患者血清KYN/TRP 與焦慮/軀體化癥狀呈正相關，但犬尿氨酸代謝物水平與抑郁癥狀的相關性在首發和復發患者中不完全相同，首發患者還表現出KYNA/KYN 越高、阻滯癥狀和抑郁總體癥狀越嚴重。該結果驗證了KYN 下游代謝紊亂在抑郁癥病理生理中起到重要作用的假說。

本研究存在以下局限性：①僅檢測抑郁癥患者血清KP 代謝物水平，外周循環的KYNA 難以通過血腦屏障進入腦內，故血清中KYNA 水平不能完全等同于腦內KYNA 水平；②缺少TRP-KYN 途徑關鍵酶IDO、TDO 及KYN-QUIN 途徑重要代謝物3-HK 和QUIN 的檢測結果，未能全面分析KYN 下游代謝物水平的變化；③樣本量較小，未隨訪進行縱向隊列研究，不能得出KYN 下游代謝水平異常與抑郁癥復發的因果關系。下一步研究將建立大樣本首發抑郁癥患者隨訪隊列，縱向觀察首發與復發抑郁癥患者KP 代謝物水平變化，并完善3-HK、QUIN和相關酶水平的檢測。