首发精神分裂症偏执型患者的MRS研究

何明颖，彭伟生，何桂凤，杨 毅

（中国人民解放军第180医院放射科，福建 泉州 362000）

精神分裂症（schizophrenia，SP）是由一组症状群组成、病程迁延的慢性精神疾病，临床表现复杂多样，可涉及思维、情感、意志行为及认知功能等方面，其中偏执型以幻觉、妄想为主要临床表现，是SP中最常见的一种类型［1］。近年来，诸多学者利用磁共振质子波谱成像（proton magnetic resonance spectroscopy，1H-MRS）对SP的病理生理机制进行研究，结果显示SP患者的前额叶、海马、扣带回及基底节区存在代谢指标异常。本研究利用1H-MRS对首发SP偏执型患者进行比较，以期获得更多病因学证据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2013年3月至2014年12月我院收治的22例首发SP偏执型患者（患者组），其中男 15例，女7例；年龄19～44岁，平均（29.89±9.8）岁；病程（4±3）个月；受教育时间 7～17 年，平均（9.1±5.5）年；均为右利手。所有患者均以临床晤谈的形式明确诊断，采用阳性症状量表（scale for assessment of positive symptoms，SAPS）或阴性症状量表（scale for assessment of negative symptoms，SANS）判断患者病情。纳入标准：①符合《国际疾病分类（第 10版）》（ICD-10）和《美国精神疾病诊断和统计手册（第4版）》（DSM-IV）中偏执型SP的诊断标准；②首次发病，病程＜1年，检查前未使用任何抗精神病药物及影响脑内胆碱递质的药物；③SAPS评分＞50分。排除标准：①有严重躯体、神经系统、内分泌疾病或先天神经系统发育畸形病史；②有酒精、精神药物滥用史；③存在精神发育迟滞或其他可能影响脑功能的疾病；④常规MRI检查脑实质无明显器质性病变。对照组：选择年龄（20～45岁）、性别（男15例，女7例）与患者组相匹配的健康志愿者22例，均未患任何精神疾病，利手及受教育时间2组相似。本研究经我院伦理委员会批准，研究对象均签署知情同意书。

1.2 扫描方法及后处理 采用Siemens Magnetom stero 3.0 T MRI扫描仪，8通道头颅相控阵线圈，精确摆位使受试者头颅两侧对称且中线居中，并固定海绵垫、塞耳塞减少运动及噪音的影响。首先行常规MRI扫描，明确有无器质性病变，扫描序列为T1WI、T2WI及FLAIR，后行高分辨T1WI扫描，定位后行1HMRS扫描。1H-MRS采用多体素扫描，TR 1 700 ms，TE 135 ms，采集次数3次，扫描时间6 min 53 s。将扫描数据导入后处理工作站（Siemens Syngo Multi Modality Workplace-VE40B）进行分析，选取的 ROI为双侧额叶白质、双侧海马头部及双侧扣带前回。在3个方位（矢状、冠状及横断位）的定位图像上，ROI海马尽量选取海马头部的白质区，扣带前回选取胼胝体膝部前下方的脑回。所有ROI均按照个体差异选取双侧相等的体积，约1 mm3，尽量避开颅骨、脂肪、气腔及脑脊液等部位，获得肌酸（creatine，Cr）、胆碱（choline，Cho）及 N- 乙酰门冬氨酸（N-Acetyl aspartic acid，NAA），以 Cr为参照物，得出 NAA/Cr、Cho/Cr比值。所有扫描均由1位放射科医师操作，在同一时间进行测量分析。

1.3 统计学方法 运用SPSS 16.0软件进行统计分析，将患者组左右对应ROI的NAA/Cr、Cho/Cr值进行组内配对t检验；患者组与对照组对应ROI的NAA/Cr、Cho/Cr值行组间配对t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者组组内比较（表1） 左侧额叶白质NAA/Cr低于右侧，左侧海马头部 Cho/Cr、NAA/Cr低于右侧（均P＜0.05）；双侧额叶白质Cho/Cr及双侧扣带前回NAA/Cr、Cho/Cr差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.2 组间比较（表1） 患者组左侧额叶白质及左侧海马头部NAA/Cr均低于对照组（均P＜0.05）。右侧额叶白质、右侧海马头部及双侧扣带前回NAA/Cr与对照组差异均无统计学意义（均P＞0.05）。双侧额叶白质、双侧海马头部及双侧扣带前回的Cho/Cr与对照组差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 2组不同ROI的各代谢指标比较（×10-6，±s）

表1 2组不同ROI的各代谢指标比较（×10-6，±s）

注：NAA，N-乙酰门冬氨酸；Cr，肌酸；Cho，胆碱。 * 组内与左侧比较，P＜0.05；☆组间比较，P＜0.05。

部位 NAA/Cr Cho/Cr患者组 对照组 患者组 对照组左侧额叶白质 1.71±0.20 1.92±0.18☆ 1.06±0.18 1.09±0.18右侧额叶白质 1.85±0.34* 1.90±0.17 1.09±0.20 1.12±0.15左侧扣带前回 1.57±0.23 1.62±0.31 1.38±0.38 1.40±0.23右侧扣带前回 1.58±0.32 1.61±0.34 1.41±0.29 1.42±0.27左侧海马头部 1.30±0.43 1.42±0.32☆ 0.80±0.12 0.85±0.15右侧海马头部 1.43±0.18* 1.45±0.28 0.94±0.18* 0.86±0.20

2.3 对照组组内比较 对照组双侧额叶白质、双侧扣带前回及双侧海马头部NAA/Cr、Cho/Cr值差异均无统计学意义（均P＜0.05）。

3 讨论

随着现代神经影像和分子技术的发展，特别是fMRI的发展，医学界对SP患者脑结构与功能异常研究日益深入，目前普遍认为，在SP症状出现前其脑内可能已经出现代谢方面的异常［2］。fMRI技术中的1H-MRS是迄今唯一能无创检测活体组织中不同代谢产物浓度、反映其病理及生理变化特点的定量分析方法，应用最广泛。1H-MRS可检测NAA、Cho及Cr等脑内代谢产物，NAA被认为是神经元的标志物，其含量反映了神经元的数量及功能情况，NAA减少被认为与神经元死亡、细胞体能量缺陷及轴索损伤有关。CHO主要为脂质，多为细胞膜的构成物质或磷脂代谢产物，其升高被认为与神经元星形细胞增多（如神经退行性改变、创伤或其他脑损害的反应性胶质增生）有关。Cr为能量代谢产物，人脑组织在不同情况下，Cr的量保持相对恒定，因此常被用来作为参照物，反映其他代谢产物量的变化［3］。

SP的fMRI研究重点多集中在额叶、海马、扣带回或丘脑等部位，这些部位均为人脑功能区域。若发生病理性损害，认知功能缺陷或缺损性的阴性症状被认为与额叶有关［4］，情感和记忆症状与海马区有关［5］。但大多对SP的研究结果并不完全相同，这可能与研究对象的病程、症状、治疗与否及疗程、样本量有关。鉴于以上原因，本研究选取首次发病未治疗的SP偏执型患者作为研究对象，年龄18～45岁，消除了年龄、药物及慢性病程对脑内代谢物的影响，使研究结果相对客观。

本研究显示，患者组组内左侧额叶白质及左侧海马头部NAA/Cr明显小于右侧，考虑可能由于额颞叶发育异常或变性，导致额颞叶神经元完整性或功能异常［6］。 研究［7］表明，NAA 浓度的降低与神经元或轴突的缺失有明显相关性。Steen等［8］的Mata分析指出，SP患者脑内NAA减少的部位范围较广泛，其中以中颞叶（海马部分）和额叶NAA减少为著，与本研究一致。同时本研究还发现，首发SP患者左侧额叶白质及左侧海马头部NAA/Cr明显小与对照组，患者组双侧ROI内Cho/Cr与对照组无明显差异。甘景梨等［9］发现，患者组左侧前额叶和左侧丘脑NAA/Cr值低于对照组，与本研究结果相似。部分研究结果亦支持SP患者前额叶的NAA浓度明显低于正常人［10-11］。但何宗岭等［12］研究未发现SP患者脑代谢物与健康人有差异。

本研究表明，首发偏执型症状为主型SP患者在一定程度上存在脑生物学功能对照偏侧化特征。吴大兴等［13］对伴执行功能障碍的SP患者给予双重工作记忆作业，fMRI示激活脑区增加，以右侧额叶为著，提示左侧额叶功能弱化，认为SP患者大脑存在偏侧化差异。有观点［14］认为脑的偏侧化差异可能是导致SP发病的重要因素，由于左侧额叶及海马发育晚于右侧，优势半球功能出现异常，可能使大脑两半球在认知、情感、行为等精神活动的联系或协调方面出现障碍，从而导致疾病发生。

SP病因学的神经发育假说认为，SP可能是由基因决定的因素之间相互作用的结果［15］。海马异常是此假说的重点，神经结构、功能影像和尸检等多种研究结果也高度支持此观点。动物实验研究［16］证实有易感基因背景动物早期海马损伤后，可产生类似SP反应［16］。 亦有研究［14］发现，SP 患者双侧海马，特别是左侧海马体积明显缩小。脑病理的研究［17］显示，SP患者海马区存在膜代谢异常。此假说认为SP患者额叶功能障碍是由于海马损伤导致的海马-前额叶连接紊乱所致［18］。

综上所述，首发SP偏执型患者脑发育存在病理性改变，表现为脑生物学功能的偏侧化特征，这与既往研究部分相似，一定程度上揭示了SP的病理生理机制，但仍未明确首发SP偏执型的病因，仍需大样本研究进一步证实。