基于m6A修饰探讨情志内伤致痴呆机制

骆守真，常诚，陈兆耀

江苏省中医院，江苏 南京210029

中医认为，七情内伤导致痴呆，痴呆加重患者情志损伤。现代医学认为，精神疾患与痴呆密切相关，可诱发或加重认知损害程度，早年的生活和情绪压力更会长期显著影响认知功能。目前精神心理疾患致痴呆的作用机制尚不明确。N6-甲基腺嘌呤（m6A）修饰是现今表观遗传学的研究热点之一。鉴于RNA上的m6A修饰与认知功能密切相关，笔者基于m6A转录调控理论就不同类型的情绪障碍诱发m6A修饰异常并影响认知功能方面的研究加以整理，为相关机制研究提供参考。

1 中医对情志内伤致痴呆的认识

中医认为，“五脏所藏，心藏神，肺藏魄，肝藏魂，脾藏意，肾藏志”（《素问· 宣明五气篇》）。《内经》提出情志内伤可致痴呆，如“肾盛怒而不止则伤志，志伤则喜忘其前言”（《灵枢·本神》），后世医家则有盛怒伤志、呻而好恚、悲伤心胞、忧思惊恐、郁结不遂等描述。《景岳全书·杂证谟》“痴呆证，凡平素无痰，而或以郁结，或以不遂，或以思虑，或以疑惑，或以惊怖而渐致痴呆”，提出七情内伤可使相应脏腑气血阴阳失调，进而诱发痴呆。其中尤与心、肾关系密切，“人之精与志皆藏于肾，肾精不足则志气衰，不能上通于心，故迷惑善忘也”（《医方集解·补养之剂》）。现代医家同样强调情志因素对痴呆的影响，或情志不调，肝气郁滞；或五志过极，心肝火盛；或外伤中风，血瘀经脉；或脾失健运，痰浊内生，致痰、瘀、郁、火交互为患，上扰神明，蒙蔽清窍，发为痴呆。研究发现，痴呆合并精神症状的病理基础是肾亏肝郁而发呆、痰瘀气结而致狂。

2 现代医学精神心理障碍与痴呆

现代医学将情志内伤归结于精神刺激范畴，认为不良生活事件、工作压力、抑郁等社会心理因素均会对认知功能造成负面影响。在精神疾患中，最为常见的两类是抑郁和焦虑。抑郁情绪是痴呆的危险因素之一，35%老年抑郁症患者伴有认知功能损害，而抑郁症患者在老年时患痴呆的风险更高。焦虑能增加阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）的患病风险，也是AD一个可改变危险因素。焦虑、抑郁等负性情绪日积月累，主观幸福感降低，均可诱发或加重认知功能损害。同时，随着痴呆患者认知功能不可逆下降，精神症状随之出现，焦虑和抑郁也是痴呆患者最常见的伴随症状。健忘、注意力不集中、睡眠过多或不足、社交接触减少，以及失去爱好兴趣都是抑郁症和痴呆的重叠症状。精神心理障碍会导致痴呆风险增加，或可成为认知障碍的预测因素。MRI显示抑郁症患者海马体积减小，可能与抑郁症导致的认知障碍有关。其中的机制有内分泌假说、血管假说、神经炎症假说、衰老假说、淀粉样蛋白假说、Tau假说等。可见，精神心理障碍与痴呆之间有着潜在联系，但由于两者本身发病机制尚不明确，探讨其间的关系也更为困难。

3 N6-甲基腺嘌呤与精神心理异常

m6A修饰是一种重要的RNA甲基化修饰，介导了大多数RNA甲基化，是高等生物mRNA和lncRNA上最为普遍的碱基修饰，也是哺乳动物大脑中最常见的RNA修饰，具有广泛的生物学效应，与多种神经发育、大脑功能和行为过程相关。m6A修饰具有动态、可逆的特点，可被甲基转移酶复合物催化，也可被去甲基化酶FTO和ALKBH5清除。m6A结合蛋白又称“读取器”，主要包括YTH家族蛋白YTHDC1-2和YTHDF1-3、HNRNP 家 族HNRNPC 和HNRNPG、IGF2BP 等。m6A修饰能影响RNA加工和代谢，包括选择性剪切、mRNA的稳定性、输出、降解和翻译，是决定RNA命运和功能的重要生物过程，随机体生长发育和衰老动态变化。m6A修饰可通过调节干细胞的主要基因影响干细胞分化，在哺乳动物胚胎发育过程中起着至关重要作用。多种疾病都存在m6A修饰水平及甲基化酶的失衡改变，如METTL3可通过下游靶标高甲基化，上调NLRP1，下调KLF4，引发动脉粥样硬化反应；METTL3在人类骨质疏松症和卵巢切除小鼠模型中下调，降低m6A修饰水平可能是人和小鼠骨质疏松症潜在机制之一。m6A水平的异常变化还与肿瘤密切相关，如白血病、肺癌、乳腺癌、宫颈癌、肠癌、肝癌等均存在m6A修饰异常。

精神心理障碍、情绪障碍也存在m6A修饰水平的改变。中医的七情内伤泛指情志活动过于强烈、失衡，进而引起脏腑气血功能失调而致病，类似西医学的精神心理因素。现今社会快节奏的工作生活，各种压力、欲望累积，导致人们心理疾患日益增多，尤以焦虑症、抑郁症最为常见。研究表明，情绪障碍患者中存在m6A 修饰酶的异常。在一项针对738 名重度抑郁症（major depressive disorder，MDD）患者和1 098 名对照者的5个修饰基因中23个SNP进行基因分型研究发现，中国汉族人群m6A修饰基因ALKBH5与MDD相关。FTO基因中的rs9939609 A变异与抑郁症存在显著负相关。

中医理论的七情包括怒、喜、忧、悲、思、恐、惊7种正常的情志活动，是人体生理和心理活动对外界环境刺激的不同反应，一旦过度则会导致疾病发生。一些研究表明，多种应激刺激均存在m6A修饰酶及其水平的改变。Engel等研究发现，急性束缚应激改变了成年小鼠大脑中m6A/m水平，与应激和突触相关的转录本m6A数量发生变化，并表现出大脑局部区域特异性的修饰模式。慢性束缚应激会降低脂肪和肥胖相关蛋白FTO、磷酸化Ca/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ（p-CaMKⅡ）和磷酸化环腺苷酸应答元件结合蛋白（p-CREB）蛋白表达，降低海马中突触可塑性标志物（突触素和PSD95）水平，诱导抑郁样行为。FTO对CaMKⅡ/环磷腺苷效应元件结合蛋白（CREB）信号通路的调节在海马突触可塑性中起关键作用，进而可改善慢性束缚应激诱导的抑郁样行为。恐惧刺激下的小鼠行为训练后内侧前额叶皮质m6A水平发生动态变化，FTO下降。FTO的特异性敲除可增强小鼠的线索恐惧记忆；背侧海马FTO 的敲除可增强情境恐惧记忆。

CircSTAG1是一种环状RNA，在慢性不可预测应激（CUS）处理的小鼠和MDD患者血液中下调。研究发现，CircSTAG1能通过ALKBH5介入脂肪酸酰胺水解酶（FAAH）的m6A/m 修饰，削弱抑郁样行为。FTO缺失会减少焦虑和抑郁样行为，FTO小鼠也不易受到压力刺激。调节m6A修饰水平可改善对压力适应，正反映m6A在应激反应中的作用。

4 N6-甲基腺嘌呤修饰与痴呆

m6A修饰在脑组织中丰度较高，稳定的m6A修饰有助于胚胎大脑发育、记忆力形成，还可调节突触可塑性、轴突生长、学习和记忆及压力反应，对维持中枢神经系统正常功能具有重要作用。删除或过表达m6A甲基化酶会导致大脑皮层、海马和小脑发育产生严重缺陷。m6A修饰与痴呆关系密切，在家族性AD小鼠模型大脑中，参与AD相关通路的多种转录物m6A水平下降。其最初的研究主要集中在去甲基化酶FTO上。人类早期全基因组研究表明，FTO在记忆处理中发挥重要作用，FTO介导的mRNA去甲基化可能在记忆形成中起负作用，特定大脑区域的FTO下调可导致小鼠学习能力改变。Keller等发现，FTO基因的遗传变异可能与AD风险因子基因APOE相互作用，而与痴呆、AD风险相关。AD患者的FTO水平明显低于对照组，FTO基因内含子1和2的遗传变异可能增加了AD风险。后续研究表明，AD小鼠中m6A甲基转移酶METTL3表达升高，而m6A去甲基化酶FTO的表达降低，APP/PS1转基因小鼠的大脑皮层和海马中的m6A 甲基化水平升高。AD 患者大脑海马中METTL3 表达和分布异常，关键m6A 失调。METTL3可能是通过促进神经元早期反应基因表达，直接调节海马依赖性记忆巩固功能。纹状体神经元中的METTL14缺失会降低m6A水平，损害小鼠学习功能。m6A 读取器也与学习和记忆过程相关。YTHDF1能促进m6A甲基化神经元mRNA翻译以响应小鼠海马神经元刺激，改善学习和记忆。YTHDF1基因缺失小鼠表现出学习、记忆缺陷和海马突触传递功能受损。新型m6A读取器Prrc2a能控制少突胶质细胞特化和髓鞘形成，其在小鼠模型中特异性敲除与运动和认知缺陷有关。

血管性痴呆（vascular dementia，VaD）也与m6A密切相关。VaD主要是因脑内前额皮质、白质、海马、内侧颞叶及灰质等部位发生脑缺血后血流灌注减少，继发脑组织缺血缺氧性损害。研究表明，当脑缺血发生后，脑组织中参与m6A 修饰的关键酶表达异常，m6A修饰水平发生改变，从而导致mRNA代谢紊乱，转录和翻译功能障碍，继而导致机体神经系统生理功能障碍。脑缺血再灌注损伤模型大鼠m6A修饰谱发生变化，可能与FTO 相关。METTL3 介导的miRNA m6A甲基化促进急性缺血性卒中早期应激颗粒形成并减少神经元凋亡。大鼠局灶性脑缺血后YTHDC1水平升高，通过PTEN/Akt 途径促进脑缺血后神经元存活。

m6A修饰还在哺乳动物大脑皮质神经发生过程中起着关键作用。METTL3缺失显著降低成年神经干细胞中m6A水平，抑制其增殖，影响成人大脑中新生神经元成熟。METTL3和METTL14缺失延长小鼠胚胎皮质神经发生过程中皮质神经祖细胞的细胞周期，并减少放射状胶质细胞分化。在体内，METTL14缺失会导致少突胶质细胞数量减少和中枢神经系统髓鞘形成减少；在体外，METTL14消融会破坏有丝分裂后少突胶质细胞成熟，并对其前体细胞和转录组产生明显影响。对E12.5 至E14.5 小鼠胚胎大脑的分析发现，YTHDF2缺失可导致皮质分层和发育减少，进一步分析显示基底祖细胞减少和神经分化受损。

总之，m6A修饰水平与学习、记忆、认知功能相关，是导致痴呆的重要因素之一。

5 展望

尽管从m6A 修饰领域研究痴呆越来越具有吸引力，但仍面临严峻挑战，如：情志因素诱发了哪些与认知障碍相关的关键基因和蛋白的表达；m6A修饰异常是痴呆的致病因素，还是患病大脑生理过程改变的结果，情志因素在其中发挥了哪些作用；恐惧应激可致脑内甲基化酶表达异常，从而影响恐惧记忆，但具体机制仍不明确；另外，七情致病中目前研究较多的是恐和悲，而其他情绪过激亦会伤及五脏气血而致痴呆，这其中是否也会受到甲基化的调控，各种甲基化相关酶类在介导情志内伤致痴呆过程是否存在协同作用；痴呆往往会加重患者的情绪异常，其过程是否也与甲基化修饰相关。上述问题均有待进一步研究。

七情生于五脏又伤五脏，是五脏精气在精神意识上的外在表达，尤与肾精密切相关。七情过极，可消耗肾精；而七情过用，亦可通过他脏耗伤气血，间接损耗肾精。痴呆基本病机为气血不足、肾精亏虚，髓减脑消，神机失用。中医治疗情志内伤致痴呆可以从肾精着手，观察补肾中药治疗对m6A修饰的影响，探讨其间的作用机制，以提高疗效。加强“情志内伤致痴呆”这一经典理论的机制探索，中西医相结合，才能丰富“情志内伤致痴呆”的科学内涵，促进中医现代化研究，为临床认知障碍性疾病的防治提供理论依据。