李雅芬 王荔
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腦卒中后抑郁的病因?qū)W機制
李雅芬 王荔
腦卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)是與腦卒中事件相關(guān)的一種情感障礙性疾病,其臨床主要表現(xiàn)為抑郁心境、快感缺乏、睡眠障礙、疲乏及無價值感等。研究結(jié)果顯示PSD的患病率為20%~72%,這可能與PSD模糊的定義、不同的入選標準、觀察時間及實驗方法有關(guān)。到目前為止,PSD的病因?qū)W機制尚未明確,多數(shù)研究認為可能與神經(jīng)生化、神經(jīng)解剖、神經(jīng)遺傳及社會心理等多方面因素有關(guān)。本研究就PSD近年來的病因?qū)W研究進展綜述如下。
1.1 神經(jīng)遞質(zhì)假說
早在20世紀80年代,Robinson和Bloom[1]發(fā)現(xiàn)兒茶酚胺濃度的減低與鼠的異常行為密切相關(guān),并首次提出了生物胺學(xué)說。該學(xué)說認為調(diào)控情感行為的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素能和5-羥色胺能神經(jīng)元胞體位于腦干,其軸突通過丘腦、基底節(jié)到達額葉皮質(zhì),腦卒中病變累及該通路時則導(dǎo)致5-羥色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、去甲腎上腺素(NE)減少及其生物利用度的降低,從而引起抑郁。隨后大量關(guān)于單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、受體及mRNA水平的臨床及動物實驗也進一步支持該理論。Gao等[2]通過對60例患者血漿及腦脊液中5-HT濃度測定發(fā)現(xiàn),PSD組患者血漿及腦脊液中5-HT的濃度顯著低于對照組。Wang等[3]發(fā)現(xiàn)腦卒中后抑郁大鼠齒狀回5-HT(1A)受體的表達及mRNA水平顯著降低,提示齒狀回5-HT(1A)受體功能失調(diào)在PSD發(fā)病機制中起關(guān)鍵作用,并可能成為未來治療干預(yù)的作用靶點。最近,Ji等[4]利用高性能液相色譜法檢測到位于前額葉及海馬的PSD組大鼠的5-HT、DA、NE水平與對照組相比顯著降低,同時該研究還發(fā)現(xiàn)通過免疫印跡法檢測PSD組大鼠前額葉成纖維細胞生長因子 2(fibroblast growth factor 2,FGF-2)蛋白表達水平明顯低于對照組,提示腦內(nèi)FGF-2的表達與PSD的發(fā)生可能相關(guān)?,F(xiàn)在臨床上使用選擇性5-HT再攝取抑制劑(SSRIs)及選擇性5-HT和NE再攝取抑制劑(SNRIs)來緩解PSD癥狀,也進一步支持了PSD的生物胺學(xué)說[5-6]。另外,谷氨酸可能作為另一種神經(jīng)遞質(zhì)參與了抑郁的發(fā)生。谷氨酸大量存在于腦內(nèi)并作為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)主要通過激活N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR)發(fā)揮作用[7]。然而,腦卒中時腦組織缺血缺氧使神經(jīng)元能量代謝發(fā)生障礙,神經(jīng)元去極化,促使谷氨酸大量釋放,谷氨酸受體過度活化,產(chǎn)生興奮性毒性損害,導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元興奮、潰變、死亡[8-9]。Wang等[10]利用氫質(zhì)子磁共振波譜(H-MRS)對15例健康志愿者和51例初次腦卒中的患者檢查發(fā)現(xiàn),腦卒中后抑郁者存在顯著的病灶側(cè)額葉谷氨酸/肌酐(Glu/Cr)水平的升高。近來,有研究顯示NMDA受體拮抗劑氯胺酮有快速的抗抑郁作用,也進一步支持了抑郁的發(fā)生與谷氨酸密切相關(guān)[11-12]。
1.2 免疫失衡假說
關(guān)于缺血性腦損傷后免疫炎癥反應(yīng)一直是學(xué)者們研究的熱點,相關(guān)研究提示急性腦卒中可引起一系列炎性因子增多,包括白介素(IL)、腫瘤壞死因子(TNF)、干擾素(IFN)家族。另外,大量的臨床研究顯示抑郁的患者伴有明顯的促炎性因子IFN-γ,IL-1β,TNF-α,IL-6,IL-1水平升高以及抗炎性細胞因子IL-10水平的減低[13]。甚至有研究提出抑郁是一種免疫系統(tǒng)的功能失衡?;谶@些依據(jù),Pascoe等[14]認為腦卒中后的炎癥反應(yīng)與PSD密切相關(guān),可能是腦卒中后炎癥反應(yīng)導(dǎo)致機體內(nèi)環(huán)境失衡及代謝紊亂,直接或間接影響腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)分泌平衡,從而導(dǎo)致抑郁的發(fā)生。Su等[15]通過對PSD患者1年的隨訪研究發(fā)現(xiàn),IL-6、IL-10、TNF-α和IFN-γ水平均升高,提出免疫失衡在PSD的病理生理過程中發(fā)揮重要作用。然而,具體機制尚不清楚,可能包括以下幾個方面。
炎性細胞因子可能通過干擾胺類神經(jīng)遞質(zhì)的合成及代謝或作用于單胺轉(zhuǎn)運體,從而引起胺類神經(jīng)遞質(zhì)功能下降,導(dǎo)致抑郁的發(fā)生。Miller等[16]通過給予獼猴TNF-α發(fā)現(xiàn)其可以影響5-HT的合成及再攝取。Zhu等[17]觀察到炎性因子TNF-α及IL-1β可激活5-HT轉(zhuǎn)運體,從而增加5-HT的再攝取。Spalletta等[18]提出了“細胞因子假說”,他們認為細胞因子與5-HT通過吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO 酶)的相互作用起著重要的作用,腦卒中后致炎性細胞因子增多導(dǎo)致了邊緣區(qū)炎癥過程的擴大和IDO 酶的廣泛激活,并繼發(fā)旁邊緣結(jié)構(gòu)如前側(cè)額皮質(zhì)、顳極皮質(zhì)和基底節(jié)的5-HT 耗竭。
另外,腦卒中后的炎癥反應(yīng)致腦組織進一步損傷可能與PSD的發(fā)生有關(guān)[19]。動物實驗顯示海馬及紋狀體IL-1β及TNF-α等多種炎性細胞因子的增多,可增加梗死灶的大小及促進水腫形成,通過抑制這些關(guān)鍵因子可減小梗死灶的大小,因而炎性因子在調(diào)節(jié)細胞死亡過程中起關(guān)鍵作用,特別是海馬等易受損區(qū)域[20-21]。Kubera等[22]進一步的研究認為增多的細胞死亡可導(dǎo)致腦梗死的放大,并可能與抑郁癥狀的出現(xiàn)直接相關(guān)。另外,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)抗抑郁藥可以降低炎癥活動,抑制IL-1,IL-6,TNF-α,IFN-γ的表達,并可通過調(diào)節(jié)細胞凋亡而發(fā)揮神經(jīng)保護作用[23-24],這一結(jié)果也進一步支持了該理論。
一些研究推斷細胞因子可能參與了HPA軸的激活,使糖皮質(zhì)激素水平增高,引起相應(yīng)的情緒及行為改變。然而,具體的糖皮質(zhì)激素相關(guān)性抑郁機制目前尚不清楚。研究顯示重度抑郁與糖皮質(zhì)激素抵抗有關(guān),而皮質(zhì)醇增多可引起糖皮質(zhì)激素抵抗[25]。在PSD的發(fā)病機制中HPA軸的功能失調(diào)與炎癥因子密切相關(guān),炎癥因子可能通過抑制糖皮質(zhì)激素受體引起皮質(zhì)醇增多及糖皮質(zhì)激素抵抗[26]。最近,一項臨床研究顯示皮質(zhì)醇增多也可能與單胺類遞質(zhì)功能失調(diào)有關(guān), Reimold等[27]通過正電子發(fā)射斷層掃描發(fā)現(xiàn)丘腦5-HT轉(zhuǎn)運體的減少與皮質(zhì)醇反應(yīng)增多顯著相關(guān)。但具體機制仍待進一步研究。
PSD的發(fā)生與腦卒中后病灶部位之間的關(guān)系一直受到學(xué)者們的高度關(guān)注,但其研究結(jié)果卻存在爭議。早在30年前Robinson等[28]首次提出腦卒中部位在左側(cè)半球(特別是左額葉)與PSD的發(fā)生密切相關(guān)。此后,學(xué)者們進行了大量的實驗研究,然而結(jié)果卻不盡相同。
支持病灶部位假說的相關(guān)研究多數(shù)認為,病灶累及左側(cè)半球特別是左額葉及基底節(jié)是PSD發(fā)生的關(guān)鍵部位。一些研究者將它們稱為“額葉皮層下環(huán)路”(FSC)及“邊緣-皮質(zhì)-紋狀體-蒼白球-丘腦神經(jīng)環(huán)路”(LCSPTC),這兩環(huán)路在一定程度上是相似的,均主要由額葉、基底節(jié)及其相鄰的結(jié)構(gòu)組成,在調(diào)節(jié)情緒行為的過程中起重要作用。Rajashekaran等[29]及Jiang等[30]認為腦卒中病灶位于左側(cè)半球與PSD有關(guān)。Tang等[31]對591例腦卒中患者MRI表現(xiàn)進行分析顯示,病灶累及FSC與PSD的發(fā)生顯著相關(guān)。Terroni 等[32]根據(jù)MRI 研究顯示病灶影響LCSPT,尤其是前額葉腹側(cè)和背側(cè)扣帶回皮層、海馬、杏仁核等易產(chǎn)生PSD,且以左側(cè)為著。Shi等[33]對1067例首次腦卒中的患者進行1年隨訪研究發(fā)現(xiàn),在調(diào)整混雜變量后病灶位于前額葉與PSD的發(fā)生明顯相關(guān)。
然而,關(guān)于PSD與特定部位之間的關(guān)系仍存在一些不同的觀點。Wichowicz等[34]對116例患者進行1年的隨訪發(fā)現(xiàn)PSD與病灶位于額葉及基底節(jié)有關(guān),而與左右半球無關(guān)。顯然,各研究結(jié)果之間相互存在矛盾,有學(xué)者對多項研究進行了系統(tǒng)性分析,結(jié)果仍不一致。Bhogal等[35]回顧了26項相關(guān)研究,結(jié)果顯示左半球病灶與住院患者PSD發(fā)生有關(guān),而病灶位于右半球與社區(qū)性PSD相關(guān)。最近,Wei等[36]對43項研究進行薈萃分析,其中共包含5507例卒中患者,結(jié)果顯示在腦卒中后亞急性期(1~6個月),僅發(fā)現(xiàn)病灶位于右半球與PSD的發(fā)生在統(tǒng)計學(xué)上存在相關(guān)性,未發(fā)現(xiàn)左半球病灶與PSD的發(fā)生相關(guān)。另外,亦有報道稱PSD與病灶部位及左右半球無明確關(guān)系。
因此,我們?nèi)孕柽M行大量研究來進一步闡明PSD的發(fā)生與病灶部位之間的關(guān)系。另外,為減少各研究結(jié)果之間的差異,需將PSD的定義、評估標準及評估時間間隔等多方面進行統(tǒng)一,從而更好地了解PSD的神經(jīng)解剖學(xué)機制。
現(xiàn)代分子遺傳學(xué)研究表明,腦卒中與抑郁的發(fā)病均與遺傳因素有關(guān)。近幾年,基因多態(tài)性是PSD病因機制中新的研究方向,與PSD相關(guān)的基因研究主要集中在5-羥色胺轉(zhuǎn)運體啟動子區(qū)(serotonin transporter gene-linked polymorphic region,5-HTTLPR)基因及腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brain-derived neurotrophic fator,BDNF)基因等方面。
5-HTTLPR基因位于染色體17q11.1-12區(qū)域。Starr 等[37]的研究認為,不僅該基因與抑郁存在明顯相關(guān)性,而且較少的等位基因就可獨立地預(yù)測更嚴重的抑郁程度。Guo等[38]對199例腦卒中后抑郁患者及202例不伴有抑郁的腦卒中患者進行5-HTTLPR基因型及等位基因頻率的對比研究,發(fā)現(xiàn)PSD組中純合型SS等位基因頻率顯著高于對照組,在非PSD組中純合型LL等位基因頻率明顯高于PSD組,因此認為純合型SS等位基因可顯著增加PSD的易感性,相反純合型LL基因則有保護性作用。Mak等[39]進行了一項meta分析,共包含260例腦卒中后抑郁患者及381例腦卒中后未抑郁的患者,結(jié)果顯示5-HTTLPR純合子SS基因型與PSD的發(fā)生呈正相關(guān),純合子LL基因型與PSD的發(fā)生呈負相關(guān),而雜合子SL基因型及其他基因多態(tài)性(如單核苷酸多態(tài)性rs25531及第二內(nèi)含子上的變數(shù)串聯(lián)重復(fù)序列VNTR)與PSD的發(fā)生無顯著的統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性。Fang等[40]通過一項病例對照研究,檢測PSD患者5-羥色胺轉(zhuǎn)運基因SLC6A4多態(tài)性的7種基因型,發(fā)現(xiàn)純合型SS可能與中國患者PSD的發(fā)生呈正相關(guān)。
BDNF基因位于染色體11p14區(qū)域。BDNF是神經(jīng)生長因子家族成員之一,主要分布在大腦皮質(zhì)及海馬,具有神經(jīng)營養(yǎng)功能,對神經(jīng)元的形成、存活及神經(jīng)可塑性有重要影響。近年來研究顯示,海馬神經(jīng)元形成的減少與PSD的發(fā)生密切相關(guān)[41],而腦卒中后低水平的BDNF可導(dǎo)致海馬神經(jīng)發(fā)生的減少,因而研究者們推測低水平的BDNF通過引起海馬神經(jīng)元形成減少,從而導(dǎo)致PSD的發(fā)生[19,42]。Chen等[42[43]對韓國某社區(qū)發(fā)生腦卒中的患者的2年跟蹤研究,發(fā)現(xiàn)BDNF val66met 基因多態(tài)性與PSD 密切相關(guān)。
社會心理學(xué)機制即反應(yīng)性機制學(xué)說,認為社會及心理學(xué)因素可能是腦卒中后引起抑郁發(fā)生的首要原因。例如,腦卒中后生活能力差、負性生活事件、社會支持不良、合并多種疾病及神經(jīng)質(zhì)人格特征等均可能促使PSD的發(fā)生。Jiang等[30]對急性腦卒中后PSD的患者進行多種相關(guān)因素分析,結(jié)果顯示低收入、認知功能障礙、生活能力差、社會支持不良以及既往有高血壓病、腦卒中病史均是急性期腦卒中患者易發(fā)生抑郁的危險因素。Lewin等[44]通過對與抑郁相關(guān)的多項因素進行多元回歸分析發(fā)現(xiàn),強的自信心、腦卒中前無抑郁病史、良好的社會支持是PSD的保護性因素,而日常生活能力及年齡則與PSD無明顯關(guān)系。另有研究認為PSD與其他精神疾病一樣在現(xiàn)代的生物-心理-社會醫(yī)學(xué)模式下可能是生物學(xué)因素及心理學(xué)因素共同作用的結(jié)果。
綜上所述,PSD的發(fā)病機制非常復(fù)雜,若單一從某一方面進行闡述往往不能得到對整體現(xiàn)象的圓滿解釋,因而目前認為PSD是一種生物心理社會多因素相互作用的疾病。關(guān)于單胺類神經(jīng)遞質(zhì)在PSD的發(fā)病機制中的作用已得到大多數(shù)學(xué)者的認同,而與病灶部位有關(guān)的研究仍存在許多意見的分歧,近年來提出的炎性因子、細胞凋亡、HPA軸功能失調(diào)、基因多態(tài)性等方面的研究為探討PSD的病因機制提供的更廣的思路,但仍需大量的研究對其在許多細節(jié)水平上進行系統(tǒng)的論證。相信隨著神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展,PSD的病因?qū)W會進一步明確,從而為PSD的診療提供更確切的理論依據(jù)。
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(2016-06-15收稿)
030001 太原,山西醫(yī)科大學(xué)(李雅芬);山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科[王荔(通信作者)]
R743.3 R749.1+3
A
1007-0478(2017)01-0075-04
10.3969/j.issn.1007-0478.2017.01.0022