食欲素与原发性失眠患者记忆功能的相关性☆

鲁珊珊 路莉莉 黄伟伟 唐吉友

食欲素与原发性失眠患者记忆功能的相关性☆

鲁珊珊*路莉莉*黄伟伟*唐吉友*

目的 探讨食欲素（orexin）-A对原发性失眠（primary insomnia，PI）患者记忆功能的影响。方法收集112例PI患者和69名睡眠健康的对照者，采用匹兹堡睡眠质量指数量表（Pittsburgh sleep quality index，PSQI）和埃普沃思嗜睡量表（Epworth sleepiness scale，ESS）评估睡眠质量，蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment scale，MoCA）和事件相关电位P300评估记忆功能，并检测空腹静脉血中orexin-A水平。结果PI组PSQI总分高于对照组（P＜0.001），而ESS评分无统计学差异（P＞0.05）。PI组MoCA中瞬时记忆与延迟记忆得分低于对照组（均P＜0.001）。两组P300比较，PI组较对照组潜伏期延长、波幅降低、错误数较高，差异有统计学意义（均P＜0.001）。PI组血清中orexin-A水平高于对照组[（152.4±20.2）pg/mLvs.（70.2±8.1）pg/mL]，差异有统计学意义（P＜0.001）。原发性失眠患者血清orexin-A浓度与患者的瞬时记忆（r=-0.893，P＜0.001）、延时记忆（r=-0.740，P＜0.001）评分呈负相关。结论Orexin-A水平的升高参与原发性失眠的形成，可能与原发性失眠患者记忆功能减退有关。

食欲素 原发性失眠 记忆 事件相关电位 P300

临床观察发现，原发性失眠（primary insomnia，PI）患者存在不同程度的认知功能损害，尤其是记忆能力下降，直接影响患者的社会活动、人际交往以及职业能力[1-2]。这可能与长期失眠导致记忆相关神经递质改变、海马突触可塑性损伤以及长时程增强抑制等有关[3-4]，但原发性失眠影响记忆的确切机制仍不清楚。食欲素（orexin）是下丘脑外侧区产生的一种兴奋性神经肽，血浆中能检测到orexin-A，其中大部分来自下丘脑，在维持觉醒中它发挥重要作用[5-7]，并通过与海马以及额叶等相关神经元的广泛联系，参与学习记忆过程。因此，orexin系统可能参与睡眠相关的记忆过程[8]。本研究采用事件相关电位P300及蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment scale，MoCA），观察原发性失眠患者记忆功能与血清中orexin-A水平的相关性，探讨原发性失眠影响记忆的机制。

1 对象与方法

1.1 研究对象选择2012年3月至2013年7月于山东大学附属千佛山医院睡眠障碍门诊就诊的原发性失眠患者。入组标准：①符合《美国精神障碍诊断与统计手册第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fourth Edition，DSM-Ⅳ）关于原发性失眠的诊断标准；②年龄20～70岁；③受教育年限≥6年，无理解障碍；④匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh sleep quality index，PSQI）总分＞7分。排除标准：①患严重躯体性疾病或药物滥用者；②焦虑或抑郁等精神障碍患者；③近1月内服用任何抗焦虑药、抗抑郁药、抗精神病药、催眠药或影响记忆功能的药物者；④视力、听力明显障碍者；⑤中枢神经系统疾病所致的睡眠障碍者。共纳入PI患者112例，其中男52例，女60例；年龄30～70岁，平均（54.7±10.1）岁。根据教育程度对认知的影响[9]，将受教育年限分为＜12年及≥12年，组内受教育年限＜12年及≥12年者分别分为89例与23例。对照组为来我院体检的健康人群。入组标准：①不符合DSM-Ⅳ任一精神疾病的诊断标准；②年龄20～70岁；③受教育年限≥6年，无理解障碍；④汉密尔顿抑郁量表（Hamil ton depression scale，HAMD）＜7分，汉密顿焦虑量表（Hamilton anxiety scale，HAMA）＜7分，PSQI总分≤7分；⑤无既往或现患精神疾病，无精神疾病家族史；⑥无神经系统疾病及躯体疾病；⑦相互间及与患者组之间无血缘关系。共纳入69名对照。男32名，女37名；年龄20～70岁，平均（55.3± 13.1）岁；受教育年限＜12年与≥12年者分别为56名与13名。两组间性别（χ2＜0.001，P=0.995）、年龄（t=0.335，P=0.738）、受教育程度（χ2=0.077，P= 0.781）差异均无统计学意义。所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 睡眠质量以及认知功能评价 所有受试者均根据近1月内睡眠情况进行PSQI[10]测定以评估睡眠质量，埃普沃思嗜睡量表（Epworth sleepiness scale，ESS）[11]评价患者的嗜睡程度，HAMA和HAMD评估患者的焦虑和抑郁状态，以排除因严重焦虑或抑郁所致的失眠。总体认知功能经蒙特利尔认知评估量表[12]（Montreal cognitive assessment scale，MoCA）评估后，根据MoCA中瞬时记忆、延时记忆评分评价患者的记忆功能。

1.2.2 量表评定 PSQI量表、ESS量表及MoCA量表由1名神经内科医师评定，再由1名神经内科副高以上职称医师复核。HAMA和HAMD由1名经过精神科培训的神经内科医师评定，再由1名精神心理科医师复核，评定一致且无焦虑、抑郁状态者方才入组。

1.2.3 事件相关电位P300检测 应用丹迪公司产肌电—诱发电位仪（Keypoint4），对PI组和对照组进行事件相关电位P300检查，并采用听觉Oddball程序对数据进行分析[13]。参考电极放在耳极，分别在Fz（前额中线点）、Cz（中央中线点）和Pz（枕区中线点）处放置记录电极。设置刺激强度为110 dB，滤波带宽1～50 Hz，靶刺激和非靶刺激频率分别为2 kHz和1 kHz，靶刺激随机分布于非靶刺激中，出现频率约为刺激总数的20%，叠加40～50次。要求被试平视前方100 cm处计算机屏幕中央的“十”字，双侧耳机给予声音刺激，对耳机中的声音按要求进行反应。要求既快又准确地按键。记录到稳定的P300波形后，测定P300的峰潜伏期（ms）和峰波幅（µV），同时记录被试者对靶刺激的按键次数，自动记录错误率（%）以及反应时间（react time，RT）。

表1 PI组与对照组各量表评分（±s）

表1 PI组与对照组各量表评分（±s）

1）原始数值（非正态分布）经平方根转换后的数值，变量转换后数值服从正态分布；2）与对照组比较，经独立样本t检验，P＜0.05

组别PI组对照组n 112 69 PSQI 12.4±3.12)4.3±1.7 ESS 5.2±0.5 4.6±0.3 HAMA1)2.3±0.8 2.1±0.8 HAMD1)2.2±0.8 1.9±0.7总分23.5±4.32)26.7±3.1 MOCA瞬时记忆3.3±1.52)4.3±0.9延时记忆1)1.6±0.52)2.1±0.4组别PI组对照组注意力2.4±0.92)2.9±0.3视空间执行能力3.7±1.62)4.4±0.7语言1.5±0.6 1.8±0.6 MOCA抽象能力1)2.0±0.7 1.6±0.2定向力5.7±0.72)6.0±0.0计算力2.7±0.7 2.9±0.3命名3.0±0.2 2.9±0.3

1.2.4 血清orexin-A水平测定 PI组与对照组均于入组后次日8：00 am前空腹抽取静脉血2mL，置于自凝试管中，室温下静置2 h，1000 r/min 4℃离心20min，取上清置于-80℃的冰箱中保存。采用酶联免疫吸附法测量血清orexin-A浓度。试剂盒由武汉优尔生有限公司提供（E90607 Hu ELISA Kit for orexin-A），批内和批间变异系数均＜10%。

1.3 统计学方法采用SPSS 20.0对数据进行统计学分析。对各量表评分、P300波幅、潜伏期、错误数及orexin-A浓度行正态性检验，服从正态分布者采用均数±标准差（±s）表示，不服从正态分布者进行平方根转换，转换为正态分布后采用均数±标准差（±s）表示。两组间各数据的比较采用独立样本t检验。血浆中orexin-A水平与记忆评分采用Spearman相关分析。检验水准α为0.05，双侧检验。

2 结果

2.1 睡眠质量及焦虑、抑郁情况PI组PSQI总分比对照组高，差异有统计学意义（t=18.036，P＜0.001）。两组间ESS评分（t=1.013，P=0.312）、HAMA评分（t=1.634，P=1.014）和HAMD评分（t=-1.478，P=0.141）差异均无统计学意义，见表1。

2.2 认知功能PI组MOCA总分比对照组低（t= 5.346，P＜0.001）。其中，PI组患者的瞬时记忆（t= 5.112，P＜0.001）与延时记忆（t=7.033，P＜0.001）得分与对照组比较均较低，PI组的注意力（t=4.368，P＜0.001）、视空间执行能力（t=3.423，P＜0.001）以及定向力（t=3.642，P＜0.001）得分亦较低。见表1。

表2 PI与对照组组P300潜伏期、波幅及错误数（±s）

表2 PI与对照组组P300潜伏期、波幅及错误数（±s）

1）原始数据（非正态分布）经平方根转换后的数值，转换后服从正态分布；2）与对照组比较，经独立样本t检验，P＜0.05

错误数1)2.2±0.72)1.6±0.4组别PI组对照组n 112 69潜伏期（ms）380.26±40.232)350.00±32.70波幅1)2.7±1.32)3.9±1.3

2.3 事件相关电位P300特点与对照组比较，PI组事件相关电位P300峰潜伏期延长（t=5.266，P＜0.001），而P300波幅降低（t=-6.032，P＜0.001），两组比较靶刺激的错误数差异亦有统计学意义（t= 6.345，P＜0.001），见表2。

2.4 血清中orexin-A浓度PI组血清orexin-A水平（152.4±20.2）pg/mL，对照组（70.2±8.1）pg/mL，PI组高于对照组（t=32.217，P＜0.001）。

2.5 PI患者血清orexin-A水平与记忆功能的相关性在PI组中，orexin-A水平与瞬时记忆（r=-0.893，P＜0.001）、延时记忆评分（r=-0.740，P＜0.001）呈负相关。

3 讨论

睡眠有利于学习记忆的处理已成为近年来研究热点，尤其是学习前后睡眠对记忆的巩固至关重要[14-16]。原发性失眠是临床上常见的一种慢性睡眠剥夺，可造成患者记忆力下降、学习能力减退以及注意力涣散等症状。本研究通过对原发性失眠患者睡眠质量、记忆功能的研究，发现原发性失眠患者存在不同程度的认知功能损害，主要表现在瞬时记忆及延时记忆、视空间执行能力、注意力和定向力等，尤其对瞬时记忆及延时记忆的影响更为显著。进一步研究显示，原发性失眠患者血清orexin-A水平高于对照组，并且随着orexin-A水平的逐渐增高，原发性失眠患者的记忆功能逐渐下降。这说明，原发性失眠导致的记忆损害可能与orexin-A水平过度升高有关。

研究显示，原发性失眠患者在简单记忆任务中的表现与对照组无差异，瞬时记忆与延时记忆没有损害[17]。然而，增加记忆任务难度时，患者的记忆功能开始下降。另有研究显示，原发性失眠患者陈述性记忆（词汇配对回忆任务）功能受损[1]。本研究结果与上述研究一致，进一步说明原发性失眠患者存在记忆损害。本研究中事件相关电位P300潜伏期延长以及波幅降低也证明这一观点，但确切的机制尚不清楚。

orexin是下丘脑分泌的一种兴奋性神经肽，通过作用于orexin-1受体（orexin 1 receptor，OX1R）和orexin-2受体（orexin 2 receptor，OX2R）发挥促进摄食、能量代谢以及调节内分泌等作用[18-19]。此外，orexin系统还参与睡眠—觉醒的调节，是维持觉醒的稳定剂[19]。据此推测本研究中原发性失眠患者睡眠时间减少、夜间过度觉醒与夜间orexin-A水平升高有关。近年来动物研究发现，orexin及其受体（OX1R和OX2R）通过参与乙酰胆碱、组胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺和多巴胺等神经递质的调节，发挥调控睡眠—觉醒和促进学习记忆的作用[20-21]，但orexin系统过度激活会造成神经元损害，反而导致学习记忆能力下降[22-23]。本研究提示原发性失眠患者记忆能力减退与orexin-A水平升高有相关性，高水平orexin-A通过使大脑皮层过度觉醒，导致失眠[24]，损害记忆功能。但至今为止，未见关于orexin-A与记忆功能关系的临床报道。因此，我们认为在正常生理状态下，orexin-A促进记忆，而过高水平的orexin-A会引起过度觉醒，干扰睡眠—觉醒的调节，对记忆有损害作用。从这个角度讲，失去正常的生理睡眠—觉醒调节，会导致觉醒期记忆功能的损害。

结合以上分析，原发性失眠患者的记忆功能损害，可能与orexin-A水平过度升高有一定关系，但目前缺乏更多人类orexin与记忆的相关性研究。未来的研究将扩大样本量，并利用动物模型，进一步探讨orexin系统是通过调节睡眠—觉醒还是直接作用于相关脑区而影响记忆功能的，并通过抑制OX1R/OX2R的功能，研究其对睡眠改善和记忆功能的影响。

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Study of correlation between orexin-A and memory in the patients with primary insomnia.

LU shanshan, LU lili,HUANG weiwei,TANG jiyou.
Department of Neurology,Qianfoshan Hospital of Shandong University,Jinan 250014,China.Tel:0531-89269212.

ObjectiveTo investigate the correlation between orexin-A and memory in the patientswith primary insomnia.MethodsOne hundred and twelve patientswith primary insomnia and 69 normal controlswere evaluated by using Pittsburgh Sleep Quality Index(PSQI),Epworth Sleepiness Scale(ESS)and Montreal Cognitive Assessment Scale(MoCA),as well as event related potential P300.The level of serum orexin-A was detected using enzyme-linked immunosorbent(ELISA)method.ResultThere was a significant difference between PI patients and normal controls in PSQI(P＜0.001)but not in Epworth sleepiness scale(P＜0.001).Compared with normal control,the scores of delayed memory and instantaneousmemory was significantly decreased in P Ipatients(all P＜0.001).The event-related potential(P300)showed that PI patients had a prolonged latent period,a reduced amplitude and an increased false hit compared with controls(all P＜0.001).Serum orexin-A levelwas significanthigher in PI patients than in the normal controls[(152.4±20.2)pg/mLvs.(70.2±8.1)pg/mL.There was a negative correlation between orexin-A level and instantaneous(r=-0.893,P＜0.001)and delayed memory scores(r=-0.740,P＜0.001)in PI patients.ConclusionOrexin-A may be associated with primary insomnia,which plays an important role in the pathogenesis of primary insomnia.An increase in the orexin-A levelsmay be involved inmemory impairment in patientswith primary insomnia.

Orexin Primary insomnia Memory Event-related potential(P300)

R740

A

2014-04-22）

（责任编辑：肖雅妮）

10.3936/j.issn.1002-0152.2014.09.007

☆山东省自然基金资助项目（编号：Y2008C161；ZR2012HM068）

*山东大学附属千佛山医院神经内科（济南 250014）