儿童精神分裂症患者脑脊液中氨基酸神经递质的测定
郭沈昌 柯小燕 谭钊安 李振国 王键 罗硕军 金利波
摘 要：目的 探讨儿童精神分裂症可能的发病机制。方法 采用反向高效液相色谱法，测定16例儿童精神分裂症患儿(患儿组)和11例患阑尾炎的患儿(对照组)脑脊液(CSF)中谷氨酸、天门冬氨酸(兴奋性氨基酸)和甘氨酸(抑制性氨基酸)的浓度并进行比较。结果 患儿组CSF中谷氨酸为(9.7±3.1) μmol/L，甘氨酸为(9.1±3.7) μmol/L，低于对照组[分别为(41.9±22.3) μmol/L和(16.1±11.8) μmol/L]，而天门冬氨酸含量两组差异无显著性。结论 儿童精神分裂症的发病机制中可能有氨基酸神经递质的参与。
关键词：精神分裂症，儿童 脑脊髓液 氨基酸类
自从酚环啶(phencyclidine,pcp)对中枢神经N-甲基-D-天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)型兴奋性氨基酸受体的阻滞效应被证实后，越来越多的研究结果提示兴奋性氨基酸参与了精神分裂症的发病机制[1]。鉴于有研究显示精神分裂症患者脑脊液(CSF)游离氨基酸含量有改变[2,3]，故我们对16例儿童精神分裂症患儿CSF中氨基酸神经递质进行测定，报道于下。
对象和方法
一、对象
1.患儿组：随机抽取自1997年2月至1998年10月在南京市儿童心理卫生中心住院的患儿。入组条件：(1)符合美国精神疾病诊断与统计手册第4版和中国精神疾病分类方案与诊断标准第2版修订本儿童精神分裂症的诊断标准；(2)首次入院未用过任何抗精神病药治疗；(3)无躯体和神经系统器质性疾病。符合条件者共16例。其中男9例，女7例；年龄11～14岁，平均(12±1)岁。病程：3～23个月，中位数为8.5个月。
2.对照组：来源于南京鼓楼医院同期住院的11例阑尾炎患儿，无神经和精神疾病。其中男7例，女4例；年龄10～14岁，平均(11±1)岁。
二、方法
患儿组患儿入院后即做腰椎穿刺，取CSF 1 ml置-60 ℃低温冰箱保存；对照组患儿在阑尾炎手术蛛网膜下腔阻滞麻醉的同时抽取CSF 1 ml(均已征得家长或/和本人同意)，置于-60℃低温冰箱。采取反相高效液相色谱法[4]，用1090M液相色谱仪(美国HP公司产)测定CSF中谷氨酸、天门冬氨酸和甘氨酸的浓度。
测定结果采用SPSS软件包，做t检验。
结果
患儿组与对照组CSF中谷氨酸、天门冬氨酸和甘氨酸浓度的比较，见表1。
表1 患儿组和对照组脑脊液中氨基酸浓度的比较(X±s,μmol/L)
组别
例数
谷氨酸
天门冬氨酸
甘氨酸
患儿
16
9.7± 3.1
3.8±1.7
9.1± 3.7
对照
11
41.9±22.3
3.7±1.1
16.1±11.8
t值
-5.74
0.28
-2.25
P值
<0.01
>0.05
<0.05
从表1可见，患儿组谷氨酸和甘氨酸含量低于对照组，而天门冬氨酸两组差异则无显著性。讨论
众所周知，在中枢神经系统(CNS)内可做为神经递质的氨基酸有二种，一种是兴奋性氨基酸(excitatory amino acid，EAA)，如谷氨酸和天门冬氨酸；另一种是抑制性氨基酸(inhibitory amino acid，IAA)，如甘氨酸和γ-氨基丁酸。在EAA中，谷氨酸是哺乳类动物脑内含量最高的氨基酸。本研究结果显示，患儿组CSF中谷氨酸浓度低于对照组(t=-5.74，P<0.01)，甘氨酸的浓度亦低于对照组(t=-2.25，P<0.05)，而天门冬氨酸两组差异无显著性(t=0.28，P>0.05)，这一结果与有关研究相似[3,5,6]。谷氨酸与NMDA受体结合后，引起去极化，导致氯离子被动流入细胞内而增多，接着阳离子进入细胞，引起一系列生化改变[7]。在CNS中与EAA结合的兴奋性氨基酸受体(EAAR)至少有5型，其中研究最多的有NMDA型和非NMDA型。而NMDA受体的选择性激动剂中游离氨基酸主要有L-谷氨酸和L-天门冬氨酸等，较新的研究显示由NMDA介导的兴奋性神经毒作用与多巴胺神经元变性有关[8]。以往的研究显示EAAR在脑内的分布以海马最多，其次是大脑皮层和纹状体等；近来的研究显示，在精神分裂症的发病机制中海马的改变(包括海马谷氨酸受体减少，γ-氨基丁酸显著降低等)起着重要的作用[9]，且具有EAAR(NMDA型)阻滞作用的物质，如pcp不仅可引起动物行为异常，也可诱发人类分裂症样精神障碍的阳性症状和阴性症状。故有研究认为，边缘系统多巴胺的功能活动与额叶的EAA能协同作用来完成动物的行为调节。另外，Gatta等于1985年发现，15例服用抗精神病药的精神分裂症患者CSF中谷氨酸含量显著增高，而13例患者停药超过4周的CSF中谷氨酸含量却无变化[6]。有研究显示，慢性精神分裂症患者脑内至少有6个脑区(运动前区、感觉区、缘上回、角回、视觉皮质和视觉联络皮质)的甘氨酸受体结合量增加[6]。本研究结果显示，精神分裂症患儿可能存在着谷氨酸和甘氨酸等氨基酸神经递质的不足。我们认为这些不足是原发性的，在精神分裂症的发病机制中可能有EAA和IAA的参与。精神症状的发生可能是原发性的额叶EAA功能不足及继发性的皮质下DA活动过度的综合作用，Sherman等的研究支持这一推测[10]。但本研究由于未做服药后患者CSF中氨基酸神经递质的测定，故在这方面还需作进一步的研究。
作者单位：郭沈昌(汕头大学精神卫生中心神经生化研究室，515063)
柯小燕(南京儿童心理卫生中心)
谭钊安(南京儿童心理卫生中心)
李振国(医教科)
王键(南京儿童心理卫生中心)
罗硕军(南京儿童心理卫生中心)
金利波(南京儿童心理卫生中心)
参考文献：
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