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【摘要】 目的:分析红细胞COMT活性与精神分裂症的关系,探讨精神分裂症发病的生化机制。方法:采用高效液相色谱法测定112例精神分裂症患者和116例健康正常人红细胞中COMT的活性,用SPSS统计软件对测定结果进行检验比较。结果:患者组与对照组年龄差异无显著性(P>0.05),患者组男女之间、对照组男女之间COMT活性差异也无显著性(P>0.05),COMT活性频率分布患者组在4.5~26.3 nmol/ml RBC/hr范围,对照组为7.2~28.3 nmol/ml RBC/hr范围。患者组COMT平均活性为(12.2 ±4.0) nmol/ml RBC/hr,对照组COMT平均活性为(16.6±3.7) nmol/ml RBC/hr。男性患者为(12.3±3.8) nmol/ml RBC/hr,女性患者为(11.6±4.0) nmol /ml RBC/hr,对照组男性为(16.5±4.5) nmol/ml RBC/hr,女性为(15.3±3.9) nmol/ml RBC/hr,患者组和对照组及男、女性患者和男、女性对照者之间,COMT活性的差异均具非常显著性(P<0.001)。结论:精神分裂症患者红细胞COMT活性显著低于正常人,提示低活性COMT基因与精神分裂症关联。
【关键词】 精神分裂症; 红细胞; 儿茶酚氧位甲基转移酶; 活性
基金项目:深圳市科技局科技三项经费资助项目(199904065;200104082)。
Erythrocytes catechol-O-methyltransferase activity in normal Chinese Han people and patients with schizophrenia
ZHANG Hong-jiu, LIAO Jing-jing, HUANG Ling-ling, et al
(1. Shenzhen Kang-ning Hospital,Guangdong 518003,China;2. Shenzhen Longzhu Hospital; 3.Hubei People's Hospital)
【Abstract】 Objective:To analyze the relationship between catechol-O-methyltransferase (COMT) activity and schizophrenia. To explore the biological mechanism of the etiology of schizophrenia. Methods:The activities of 112 schizophrenia and 116 normal control were measured with high performance liquid chromatography, all examined data were tested by SPSS 11.0v.Results: There was no significant difference between patients group and control group in sex and age (p>0.05), and no difference between male and female group in COMT activity. COMT activity frequency distribution of patients group and control group are at the range of 4.5.~26.3nmol/ml RBC/hr and 7.2~28.3nmol/ml RBC/hr separately. The average activity of COMT in patients group and control group were 12.20±4.0nmol/ml RBC/hr and 16.6±3.7nmol/ml RBC/hr representatively. COMT activity in male and female patient were 12.3±3.8nmol/ml RBC/hr and 11.6±4.0nmol/ml RBC/hr., male and female control group were 16.5±4.5nmol/ml RBC/hr and 15.3±3.9nmol/ml RBC/hr, there were significant difference between patients group and control group and also between male and female (P<0.001).Conclusions: The activity of COMT in affective disorders red cells is lower than normal population and suggested that the lower COMT activity of erythrocytes associated with schizophrenia.
【Key words】Schizophrenia; Erythrocyte; Catechol-O-methyltransferase; Activity
儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catecholamine-O-methyltransferase, COMT)是一种广泛存在于非神经组织内具有特殊功能的酶蛋白,尤其肝肾和红细胞富含,是儿茶酚胺类化合物的主要代谢酶,其作用底物是儿茶酚激素和神经递质,如肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺等。人的情感和心境与这些化学物质密切相关。国外较早就有精神障碍患者红细胞COMT活性研究的报告[1-3],而有关中国汉人红细胞COMT活性及与精神疾病相关性研究报告罕见。为探讨精神分裂症的发病机制,分析COMT活性变化在精神分裂症发生过程中的影响及其作用,我们用高效液相色谱仪对117例精神分裂症患者(患者组)和116正常人(对照组)红细胞中COMT的活性进行了测定分析,现将结果报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
患者组:共112例,均为2001年至2003在本院门诊和住院的精神分裂症患者。由2名主治医师和1名副主任医师或主任医师采用美国精神障碍诊断与统计手册第四版(DSM-IV)的诊断标准共同确诊。112例中,男72例,年龄17~64岁,平均(30.3±11.1)岁;女45例,年龄12~71岁,平均(31.7±14.6)岁。
对照组:2001~2003年我院(所)及社区体检的正常人(与患者性别、年龄相匹配),116名健康正常人入选为对照组,其中男性71人,年龄17~65岁,平均(29.9±10.5)岁;女性45人,年龄16~70岁,平均(31.2±13.9)岁,所有入组者均未有精神疾病史和其他的躯体疾病,血常规检查和心、肝、肾功能正常,身体健康。
1.2 方法
1.2.1 标本的采集
确诊患者及体检正常的人抽取肘静脉血3~5 ml,肝素抗凝,1 500 g离心后分离红细胞,置-70 ℃冰箱保存待测。
1.2.2 测定仪器与方法
日本岛津LC-10Avp高效液相色谱仪,SPD-10Avp紫外检测器,CTO-6A柱恒温箱,C-R3A积分仪,美国Rheodyne7125型进样阀。条件和测定方法及步骤参照闫小华等[4]的方法,为保证结果的准确,每次分析测定样品同时做标准平行管三份,并在每次测定20个样本后再测一次标准样,采用峰面积外标定量。
1.2.3 数据统计方法
采用SPSS(11.0v)数据统计软件包,对患者组和正常对照组红细胞COMT活性的数据进行分析和t检验。
2 结果
患者组与对照组红细胞COMT活性浓度测定的比较见表1。表1 患者组与对照组红细胞COMT活性测定的浓度比较(略)
采用SPSS 11.0 统计软件分析,经相关检验,患者组与对照组性别、年龄差异均无显著性(P>0.05),患者组男女之间、对照组男女之间COMT活性经t检验差异也无显著性(P>0.05)。表1中患者组和对照组总体、男性患者与男性正常人以及女性患者与女性正常人之间COMT活性的差异在统计学上具有非常显著性(P<0.001)。
3 讨论
COMT是通过催化儿茶酚胺的甲基化而降解,是具有生物活性或毒性的儿茶酚胺的主要代谢酶,其作用底物是儿茶酚激素和神经递质,如肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺等,降解过程是在Mg2+的作用下,催化甲基从S-腺苷-L甲硫氨酸转移至儿茶酚胺类化合物的3位羟基,已有研究表明COMT活性的改变与帕金森氏疾病和精神疾病有关[5]。受到实验技术的局限,COMT与精神分裂症(schizophrenia ,SP)相关性研究最初是测定SP患者红细胞COMT的活性,80年代初就有若干资料报告SP患者红细胞COMT活性显箸高于正常人,但这种结论没有更多的研究报告支持[6]。Daniels等(1996)对年龄和种族均相匹配的SP患者和健康对照者各78人(男51,女27)进行COMT基因型分析。他们按常规方法抽提受试者淋巴细胞基因组DNA,用NlaⅢ限制性内切酶消化,6%非变性凝胶电泳后分析COMT基因型频率和基因频率。分析结果显示:高活性COMT等位基因(COMTH)频率在SP组为0.49,在正常对照组为0.47;低活性COMT等位基因(COMTL)频率在SP组为0.51,在正常对照组为0.53。基因型频率为:COMTHH在SP组为0.26,在正常对照组也为0.26;COMTLH在SP组为0.46,在正常对照组为0.42;COMTLL在SP组为0.28 ,在正常对照组为0.32。统计结果表明,COMT等位基因频率和基因型频率在SP组和正常对照组之间的差异均无显箸性[7]。Rael等(1997)的研究报告支持这一结论,他们分析了经DSMⅢ-R诊断标准确诊的SP患者54名,并以87名双亲和家庭均无精神病史的北高家索美国人作为对照。虽然发现COMT低活性基因杂合体COMTLH和纯合体COMTLL在SP组高于对照组,但其差异无显著性[9]。Herbert等(1998)进行了另一项非常有义意的研究,与前述研究不同的是根据患者是否有攻击行为史进行分组,即分为暴力组和非暴力组。两组在年龄方面的差异无显箸性(P=0.05),55名SP及分裂情感障碍患者用DSM-Ⅳ诊断标准确诊。用RFLP方法检测患者COMT基因型。分析结果提示COMT与攻击行为相关联(P=0.03),COMTLL基因型患者64%具有攻击性,80%的COMTHH基因型患者无攻击性。暴力组和非暴力组之间基因频率的差异也有显著性(P=0.02)。研究结果强烈提示SP及分裂情感障碍的攻击行为和COMT相关联。基于实验结果,他们认为是由于遗传的连锁不平衡导致基因频率产生的差异,在精神病患者攻击(暴力)行为方面产生了强烈的潜在效应[8]。赞同这一结论的研究报告众多,具代表性的是Ratey(1993)、Strous(1997)和Lachman(1998)的研究报告,他们不约而同的报道低活性COMT等位基因与SP的攻击行为和高度对抗社会的冲动行为相关联。
本研究资料显示,精神分裂症的红细胞COMT平均活性低于正常对照组,并且差异有非常显著性(P<0.001),表明精神分裂症发生可能与血浆红细胞中COMT活性降低有关。COMT的遗传学研究表明,中国人与西方人相比,A/A型频率低,G/G型频率高,证明COMT等位基因的分布存在种族差异[9],并且居住的地理环境、气候、饮食和生活习惯等,都可能影响生理因素或体内激素不同,而COMT的活性除受遗传基因控制外,也与上述因素有一定关系;吴怀安[10]等报道SP患者与正常对照组的COMT基因多态性存在差异,中国汉人22号染色体可能存在精神分裂症易患基因,这有可能是导致COMT活性低的原因之一。本研究结果预示精神分裂症的发病可能与体内红细胞COMT活性降低有一定的关系,这可为今后临床诊断提供参考。
【参考文献】
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[8]Herbert M, Lachman MD, Karen AN, et al. Association between catechol-O-methytransferase genotype and violence in schizophrenia and schizoaffective disorder[J].Am J Psychiatry, 1998, 155: 835-837.
[9]张 野,江三多,钱伊萍,等. 情感性精神障碍与儿茶酚邻位甲基转移酶基因的关联性研究[J].中华精神科杂志,2002,35(4):206-208.
[10]吴怀安,邓小敏,闫小华,等. 儿茶酚氧位甲基转移酶多态性与心境障碍的关联研究[J].中华精神科杂志,2003,36(2):65-68.
作者单位:1.深圳市康宁医院 广东 深圳 518020;2.深圳市龙珠医院;3.湖北省人民医院