IL-1β基因多态性与汉族人群抑郁障碍相关性研究

高雅，李申，李洁，3

（1.天津医科大学精神卫生临床学院，天津300222；2.天津市第三中心医院心理科，天津300170；3.天津市安定医院，天津市精神卫生中心，天津市精神卫生研究所生物精神病学研究室，天津300222）

抑郁障碍逐渐成为当今社会中最常见的精神疾病之一。重性抑郁障碍（major depressive disorder，MDD）年发病率5.3%，终身患病率13.2%[1]。研究人员经过大量数据分析发现，精神分裂症、抑郁焦虑、癫痫及痴呆、酒依赖以及其他精神神经和物质滥用所致障碍临床中对于全球疾病负担的占比为13%，超过了心血管疾病和肿瘤。全球各国对上面提及的5大类神经精神疾病均缺乏重视，缺少有效预防与治疗处置[2]。抑郁障碍主要表现为情绪低落、思维缓慢、集中注意和注意的能力降低，意志减退，可合并或不合并伴有躯体症状，同时存在自杀观念/行为，具有持续加重、反复发作特性。MDD在我国的年发病率和终身患病率正在逐年升高，与之伴随的高自杀行为风险，将会对人们的生活质量、家庭和谐和社会安定造成巨大的损失。如不能有效抑制，抑郁障碍将成为影响国家发展的重要社会问题。

MDD的病因目前尚不明确，但研究表明MDD的发病过程受生物、心理以及社会环境等多种因素的影响，其中遗传因素和环境因素（应激事件）的相互作用在发病过程中更是起到重要作用。Smith[3]在1991年最早提出了抑郁症巨噬细胞理论，细胞因子白细胞介素（IL）-1作为重要的促炎性因子，可干扰某些引起抑郁的激素的正常活动。1999年Yirmiya等[4]首次报道，细胞因子可以直接引起抑郁症状。当前越来越多学者研究认为，抑郁障碍是由免疫细胞激活后分泌的细胞因子导致的，并进一步发展出了“抑郁障碍的细胞因子学说”。该学说主张细胞因子浓度的升高可能在抑郁障碍的发病过程中起关键作用，不同细胞因子会造成大脑中产生不同神经化学物质和神经内激素，从而影响机体神经免疫功能并产生不同的行为及心理变化。本研究选取了备受关注的细胞因子IL-1β基因启动子区rs1143623、rs3917368、rs13032029位点，探讨其与中国汉族人群MDD发病的关系，为抗抑郁药的个性化治疗提供依据，提高治疗疗效。

1 对象与方法

1.1 对象

1.1.1 病例组 共433例，分别选自天津市精神卫生中心、天津医科大学总医院及天津中医药大学第一附属医院的门诊和住院患者。其中男性122例，女性311例，平均年龄为（40.67±9.90）岁。入组标准：（1）年龄18~60岁。（2）既往无躁狂或轻躁狂发作病史，首发或者复发近1个月未用药的，符合统计手册第4版（DSM-Ⅳ）的MDD诊断标准和美国精神障碍诊断标准的患者。（3）汉密尔顿抑郁量表-17（HAMD-17）的评分≥17 分[5]。排除标准：（1）诊断为其他精神疾病和精神发育迟滞患者。（2）诊断尚不明确、伴有严重躯体疾病和（或）脑器质性精神障碍的患者。（3）有酒精及药物滥用史。（4）妊娠、哺乳及月经期女性。（5）其他器质性或药物引起的继发性抑郁症或双相障碍。

1.1.2 对照组 共421例，来源于天津医科大学总医院健康体检中心体检人员。其中，男性160例，女性 261 例，平均年龄为（40.15±11.04）岁，性别、年龄与病例组相匹配。入组标准：（1）既往无各类精神障碍，目前精神状况经评估良好。（2）家族中二系三代无任何精神疾病遗传史。（3）经检查排除严重躯体疾病的。

此研究方案已经由天津医科大学伦理委员会审查并通过(2017)伦快审科第（2017-03）号，所有参与者均已签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 测评工具 （1）诊断标准：美国精神障碍诊断和统计手册第4版MDD的诊断标准。（2）严重程度评定：汉密尔顿抑郁量表-17（HAMD-17）评分≥17分。（3）生活事件量表（life event scale，LES）。（4）基本信息调查表的内容包括：姓名、性别、年龄等一般人口学资料；以及现病史、既往史、个人史、家族史、病前性格等一般临床学资料。

1.2.2 测评方法 按照DSM-Ⅳ的诊断标准进行疾病诊断。经过DSM-Ⅳ的结构化临床面谈后，选取符合条件的人员入组，征得患者同意后，签署知情同意书，完成HAMD-17量表、基本信息调查表和生活事件量表，所有评定者在实验入组前均进行一致性检验，保证入组对象的同质性。

1.3 基因型的检测 采集被试者静脉血5 mL，保存于EDTA抗凝管中并充分混匀，分装血样后置放在-20℃中冻存。在3个月内完成DNA的提取，并对其基因型进行分析。剩余血样转至-80℃冻存。

1.4 单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）的选择IL-1β基因中已被发现有7个外显子和6个内含子。目前罕见对于rs1143623、rs3917368、rs13032029这3个位点与抑郁相关的研究文献，故选取这3个位点，探讨与MDD发生、发展的关系，见图1~3。

1.5 统计学处理 本研究运用SPSS20.0统计软件进行数据分析，运用Hardy-Weinberg平衡定律进行遗传平衡吻合度检测。相对风险率用比值比（odd ratio,OR）及其 95%可信区间（confidence interval，CI）表示。进行组间频率比较时通过字2检验，定量资料通过独立样本t检验，基因型与疾病的关联分析采用单因素Logistic回归分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 Rs1143623聚类性能G=0.99 GC=0.97 C=1.00Fig1 Rs1143623 clustering performance：G=0.99 GC=0.97 C=1.00

图2 Rs3917368聚类性能C=0.99 CT=0.98 T=0.99Fig 2 Rs3917368 clustering performance：C=0.99 CT=0.98 T=0.99

图3 Rs13032029聚类性能C=1.00 CT=0.98 T=1.00Fig 3 Rs13032029 clustering performance：C=1.00 CT=0.98 T=1.00

2 结果

2.1 病例组和对照组的一般人口学资料比较 病例组和对照组性别和年龄差异无统计学意义（字2=0.273，P=0.632；t=0.741，P=0.431）。对两组进行Hardy-Weinberg遗传平衡性检验，经过分析IL-1β中 rs1143623、rs3917368、rs13032029 基因型分布频率与预期频率均无统计学差异，符合Hardy-Weinberg遗传平衡，见表 1～3。

表1 Rs1143623 Hardy-Weinberg遗传平衡性检验Tab 1 Rs1143623 Hardy-Weinberg genetic balance test

表2 Rs3917368 Hardy-Weinberg遗传平衡性检验Tab 2 Rs3917368 Hardy-Weinberg genetic balance test

表3 Rs13032029 Hardy-Weinberg遗传平衡性检验Tab 3 Rs13032029 Hardy-Weinberg genetic balance test

2.2 病例组与对照组基因分布比较

2.2.1 病例组与对照组IL-1β rs1143623基因分布 病例组和对照组CC、GC、GG 3种基因型及C、G等位基因频率分布差异均无统计学意义（字2=4.29，P=0.232；字2=4.30，P=0.231），见表 4。

2.2.2 病例组与对照组IL-1β rs3917368基因分布 病例组和对照组CC、CT、TT 3种基因型及C、T等位基因频率分布差异均无统计学意义（字2=0.302，P=0.960；字2=0.303，P=0.959），见表 5。

2.2.3 病例组与对照组IL-1β rs13032029基因分布 病例组和对照组CC、CT、TT 3种基因型及C、T等位基因频率分布差异均无统计学差异（字2=4.028，P=0.258；字2=4.038，P=0.257），见表 6。

2.3 HAMD总分及各因子分与基因型的关系 本研究中HAMD总分、睡眠因子、迟滞因子、焦虑/躯体化因子、Maier因子、核心因子在不同基因型的MDD受试者中的分值差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表 7～9。

2.4 多元线性回归分析 分别对rs1143623、rs3917368、rs13032029进行与生活事件的多元线性回归分析，差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表 10～12。

表4 病例组与对照组IL-1β rs1143623基因分布频率[n（%）]Tab 4 Distribution frequency of IL-1β rs1143623 gene in case group and control group[n（%）]

表5 病例组与对照组IL-1β rs3917368基因分布频率[n（%）]Tab 5 Distribution frequency of IL-1 β rs3917368 gene in case group and control group[n（%）]

表6 病例组与对照组IL-1β rs13032029基因分布频率[n（%）]Tab 6 Distribution frequency of IL-1 β rs13032029 gene in case group and control group[n（%）]

表7 Rs1143623基因型MDD患者HAMD总分值及各因子分在各基因型间的比较（分，x±s）Tab 7 Comparison of HAMD total score and factor scores among genotypes in MDD patients with rs1143623 genotype（score，x±s）

表8 Rs3917368基因型MDD患者HAMD总分值及各因子分在各基因型间的比较（分，x±s）Tab 8 Comparison of HAMD total score and factor scores among genotypes in MDD patients with rs3917368 genotype（score，x±s）

表9 Rs13032029基因型MDD患者HAMD总分值及各因子分在各基因型间的比较（分，x±s）Tab 9 Comparison of HAMD total score and factor scores among genotypes in MDD patients with rs13032029 genotype（score，x±s）

表10 Rs1143623与生活事件的线性回归分析Tab 10 Rs1143623 and linear regression analysis of life events

表11 Rs3917368与生活事件的线性回归分析Tab 11 Rs3917368 and linear regression analysis of life events

表12 Rs13032029与生活事件的线性回归分析Tab 12 Rs13032029 and linear regression analysis of life events

3 讨论

目前全球领域内对抑郁症发病机制的研究热点，正逐渐由神经递质、神经内分泌激素转向细胞因子。MDD的病因复杂，众多假说都试图阐明它的起源，但其发生、发展的机制仍不明确。近年来研究发现，MDD患者存在神经内分泌异常、神经元可塑性改变、神经细胞凋亡及神经退行性改变，研究的重点逐渐由神经递质、神经内分泌激素转向细胞因子。近年来细胞因子假说逐渐被大家所认可，细胞因子如IL-1β的异常可能在抑郁症发病中发挥重要的作用。研究发现，IL-1β能够提高海马中5羟色胺（5-HT）转运体的表达，通过对p38的活化，促进分裂原活化蛋白激酶，对5-HT转运体的活性进行诱导催化，从而增加5-HT的摄取，减低了突触效能[6]。同时相关学者的报道提示，IL-1β能够影响体内色氨酸代谢，通过激活体内代谢酶吲哚胺2，3-双加氧酶使色氨酸的利用率下降，吲哚胺2，3-双加氧酶的过度激活可增加血浆色氨酸消耗，使体内5-HT合成下降明显[7]。这些已知的研究结果，均证实IL-1β在抑郁症病因与治疗机制中发挥重要作用。在IL-1β基因的多态性相关药物遗传学中，研究者发现IL-1β基因与氟西汀疗效存在显著相关性[8]。在后面进一步的研究中证明了情绪刺激的反应性与启动子中区位点rs16944（A/G）SNP和杏仁核及前扣带回皮层等情绪加工的神经基础存在有显著相关性[9]。但也存在有争议的结果，如在中国人群中的研究中并没有发现IL-1β基因多态性与老年抑郁存在相关，但发现IL-1β基因多态性与老年期抑郁症首次发病年龄存在显著性相关[10]。

在之前的一些研究中已经阐明了位于IL-1β基因启动子区、编码区的一些SNP位点的某些功能。Hwang等[10]研究认为，老年抑郁症的起病年龄与-511C/T位点基因多态性相关。Borkowska等[11]研究报道了复发性抑郁症与-31位点T/T型和-511位点C/C型存在一定相关性。Rosa等[12]研究发现，精神分裂症的抑郁症状与-511C/T位点的基因多态性相关。

目前罕见华北地区汉族人群的有关文献报道。本研究选取华北地区汉族人群作为研究对象，试图分析 rs13032029、rs1143623、rs3917368 位点的基因型和等位基因对MDD的发生是否存在相关性，与生活事件是否存在交互作用，为疾病的治疗和预防提供可靠依据。根据本研究结果分析看，均未见显著性差异，与生活事件也没有交互作用。MDD是一种病因十分复杂的疾病，被认为是由生物学因素[13]及社会心理因素共同作用的复杂疾病，可能有多基因的共同作用，IL-1β 基因 rs13032029、rs1143623、rs3917368在基因型中仅占据很小的一段片段，但当体内的多种微效基因联合相互作用时，就可能会对MDD的发病造成一定影响。当然本研究立足于MDD发病机制的“细胞因子假说”，随着更一步的有关IL-1β基因位点或其他基因的位点的相关性研究，笔者对于MDD的发病及影响因素，都会有更深更明确的认识。

本研究结果与先前的部分研究结果存在差异。原因可能为：（1）选取的研究对象种族不同有关。Lekman等[14]研究显示，在非西班牙裔白种人群，FK506结合蛋白5（FKBP5）基因rs1360780位点多态性与MDD存在显著相关性，对照组中CC基因型频率显著高于病例组，TC基因型频率却是病例组显著高于对照组。但同时研究者未在非裔人群中发现rs1360780、rs3800373位点多态性与MDD存在关联的证据，综上提示不同种族间可能存在差异的基因型分布。IL-1β基因位点 rs13032029、rs1143623、rs3917368是否存在不同种族、不同地区的差异，目前还鲜有文献报道。不同人种的IL-1β基因 rs13032029、rs1143623、rs3917368 位点基因型和等位基因的频率可能会存在差异。本研究是对该基因与不同种族人口抑郁症发病相关性研究的有益补充。（2）不同的研究中，入组要求的评定标准选择和入组结果判定可能存有差异。在目前的各种研究中，选取的实验对象需要具有遗传学同质性，但目前对MDD的诊断大多仅通过临床医生对患者的临床症状和精神检查来判断，还缺少能够进行有效定量的生物指标，造成不同研究的入组标准和结果可能会存在差异。

本研究目前也存在不少不足：（1）并没有对伴发的焦虑症状程度进行限定，不能排除该症状与抑郁焦虑共同存在的可能性，不确定是否会对笔者的研究结果产生影响。（2）作为遗传学研究，本研究样本数量仍然偏小，今后应扩大样本量对本结果进行验证。

本研究探讨汉族人群IL-1β基因、生活事件与抑郁症发病的相关性，发现IL-1β基因与抑郁症发病不相关。为进一步探讨不同种族人群抑郁症发病机制提供了部分依据。