罗旭东，林举达，邹晓波，叶小清

（广东医科大学附属医院精神心理科，广东 湛江 524001）

CYBA基因A640G多态性与精神分裂症易感性及认知功能的关系

罗旭东，林举达，邹晓波，叶小清

（广东医科大学附属医院精神心理科，广东 湛江 524001）

目的 探讨NADPH氧化酶p22phox亚基基因(CYBA基因)A640G多态性和精神分裂症的易感性及其疾病严重程度、认知功能的相关性。方法 选取2013年1月至2015年8月在我院住院的406例中国汉族人群精神分裂症患者作为观察组，选取同期到我院参加健康体检者485例作为对照组，采集血标本提取DNA后应用SNaPshot技术进行CYBA基因A640G多态性检测，比较两组受检者的基因型、等位基因频率分布差异；采用阳性和阴性症状量表(PANSS)评估患者精神症状严重程度，采用简明精神分裂症认知评估测验(BACS)评估首发患者的认知功能，比较观察组各基因型的PANSS、BACS量表的得分差异。结果(1)观察组患者的GG、GA、AA基因型频率和正常对照组比较差异均无统计学意义(41.6%vs 39.8%、45.8%vs 46.8%、12.6%vs 13.4%，P＞0.05)；G、A等位基因频率和正常对照组比较差异均无统计学意义(64.5%vs 63.2%、35.5%vs 36.8%，P＞0.05)；观察组患者GG、GA、AA基因型的PANSS量表总分及各分量表的得分比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。(2)AA基因型患者在BACS量表语义流畅性测验、字词流畅性测验平均分显著高于GG基因型患者且差异均有统计学意义[(42.30±15.30)分vs (33.93±11.23)分，(13.96±6.40)分vs(10.51±5.09)分，P＜0.05]。结论 CYBA基因A640G多态性与精神分裂症的认知功能障碍存在明显相关，但与精神分裂症的易感性及其症状严重程度无明显相关。

精神分裂症；NADPH氧化酶；基因多态性；认知功能；相关性

精神分裂症是严重影响人类健康的病因未明的精神疾病，研究认为氧化应激在精神分裂症发生发展中起到关键作用[1]。还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化酶是中枢神经系统中生成活性氧、介导氧化应激的关键酶[2]，近期研究表明该酶过度激活在精神分裂症发病机制中扮演着重要的角色[3]。p22phox是NADPH氧化酶复合体活化及定位所必需的亚基[4]，CYBA基因是编码p22phox亚基的基因位于染色体16q24，含6个外显子，5个内含子，开放阅读框588 bp，编码195个氨基酸残基的多肽[5]。A640G位于CYBA基因3'端非编码区，640号核苷酸A突变为G，与mRNA的转录和稳定有关，间接影响NADPH氧化酶的活性[6]。研究表明CYBA基因A640G多态性与冠心病、糖尿病等疾病易感性相关[7-8]，但迄今国内外尚未见有与精神分裂症易感性研究的相关报道。本研究运用SNaPshot技术对精神分裂症患者和对照组CYBA基因A640G多态性位点进行基因检测，旨在探讨中国汉族人群A640G多态性与精神分裂症的易感性、疾病严重程度及认知功能的关联性。

1 资料与方法

1.1 一般资料(1)观察组：于2013年1月至2015年8月在广东医学院附属医院精神心理科收集住院汉族精神分裂症患者406例，其中男性271例，女性135例，平均年龄(35.34±14.10)岁。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，4thedition,DSM-IV)精神分裂症的诊断标准；②生物学父母均为汉族；③发病年龄18～55岁；④简明精神分裂症认知评估测验(BACS)量表评估选取首次发作且未曾使用抗精神病药物治疗患者。排除标准：①符合DSM-IV诊断标准的分裂情感障碍、心境障碍、精神发育迟滞、谵妄、痴呆等其他精神障碍；②物质滥用所致精神障碍；③患有严重的不稳定躯体疾病；④妊娠或哺乳期妇女。(2)健康对照组：选取2013年1月至2015年8月在广东医学院附属医院体检中心体检的汉族健康个体485例。其中男性323例，女性162例；平均年龄(35.06±15.87)岁。所有受检者对本研究充分知悉并签署知情同意书，本研究已通过我院伦理委员会审查。

1.2 方法

1.2.1 标本收集和处理 在签署知情同意后抽取外周静脉血2 mL，EDTA抗凝，-20℃保存至基因组DNA提取。

1.2.2 基因提取及检测 应用血液基因组提取试剂盒(北京天根生化科技有限公司生产)提取基因组DNA。应用SNaPshot技术进行CYBA基因A640G (rs1049255)位点基因分型。操作过程包括多重PCR、多重单碱基延伸反应和多态性位点序列检测，实验过程所需引物均由上海天吴生物科技有限公司提供，引物序列为上游引物：5'-GCCTCGGGAACCATCGCTAC-3'；下游引物：5'-AAGAAGCCCAGCGAGGAGGAG-3'；延伸引物：5'-TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTGCAGGTGGGTGCACCTGG-3'。

1.3 量表评估 精神分裂症患者的精神症状严重程度采用阳性与阴性症状量表(PANSS)评估。精神分裂症患者的认知功能采用BACS中文版进行。该测验由杜克大学医学中心Keefe教授开发[9-10]，经北京心理危机研究与干预中心翻译的BACS中文版，经测试临床信效度较好[11-12]。该测验包括以下7个分测验：①数字序列测验；②语义流畅性测验；③字词流畅性测验；④言语记忆测验；⑤代币运动；⑥伦敦塔测验；⑦符号编码测验。

1.4 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，基因型和等位基因频率分布比较、哈代-温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium)检测采用χ2检验，计量资料以均数±标准差(±s)表示，在不同基因型之间的比较采用独立样本t检验或单因素方差分析，采用SNK检验对多个样本均数间进行两两比较，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者的临床资料比较 两组受检者的性别、年龄、教育年限比较差异均无统计学意义(P均＞0.05)，具有可比性，见表1。

表1 两组受检者的临床资料比较(±s)

组别观察组(n=406)对照组(n=485) χ2或t值P值性别(男/女) 271/135 323/162 0.01 0.921年龄(岁) 35.34±14.10 35.06±15.87 0.279 0.781教育年限(年) 8.76±4.12 8.77±2.56 0.046 0.963发病年龄(岁) 24.95±10.75病程(年) 9.87±9.67 ------

2.2 CYBA基因A640G多态性位点基因型和等位基因频率分布 观察组患者与正常对照组CYBA基因的A640G位点各基因型和等位基因频率比较结果经Hardy-Weinberg平衡检验，所有基因型和等位基因在两组中分布均符合遗传平衡，具有群体代表性。两组间比较结果可见，观察组患者的A640G位点的各基因型频率、等位基因频率与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 两组A640G位点各基因型和等位基因频率分布[例(%)]

2.3 A640G位点不同基因型患者PANSS量表评分比较 共387例精神分裂症患者配合PANSS量表检查，按A640G位点不同基因型分组，对PANSS量表各级评分进行比较，GG、GA、AA基因型在PANSS总分、阳性症状量表分、阴性症状量表分、一般精神病理量表分等比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表3。

2.4 A640G位点不同基因型首发精神分裂症患者认知功能比较 采用BACS量表评定精神分裂症患者认知功能，共155名首发精神分裂症患者能配合该量表检查，按A640G位点不同基因型分组，对BACS量表各级评分进行比较。结果显示首发精神分裂症患者的GG、GA、AA三种基因型的BACS量表得分在语义流畅性测验分、字词流畅性测验分差异有统计学意义(P=0.00，P=0.006，P=0.023)；SNK检验两两比较结果显示，对语义流畅性测验分，GG与GA比较差异无统计学意义(P＞0.05)，AA分别与GG、GA比较差异均有显著统计学意义(P＜0.05)；对字词流畅性测验分，GG与GA比较差异无统计学意义(P＞0.05)，GG与AA比较差异有统计学意义(P＜0.05)，GA与AA比较差异无统计学意义(P＞0.05)。GG、GA、AA三种基因型在数字序列测验、言语记忆测验、代币运动、伦敦塔测验、符号编码测验差异无统计学意义，见表4。

表3 精神分裂症患者A640G位点不同基因型PANSS量表得分比较(±s)

表3 精神分裂症患者A640G位点不同基因型PANSS量表得分比较(±s)

基因型 总分 阳性症状分 阴性症状分 一般精神病理分GG(n=159) GA(n=179) AA(n=49) F值P值78.25±18.00 76.85±16.99 76.16±15.10 0.411 0.663 23.35±7.02 23.09±7.40 22.92±7.42 0.091 0.913 18.01±9.12 17.35±7.67 17.71±7.49 0.269 0.764 36.89±9.25 36.41±9.03 35.53±8.22 0.438 0.646

表4 首发精神分裂症患者A640G位点不同基因型BACS量表得分比较(±s)

表4 首发精神分裂症患者A640G位点不同基因型BACS量表得分比较(±s)

注：与GG、GA比较，aP均＜0.05；与GG比较，bP＜0.05。

基因型GG(n=61) GA(n=71) AA(n=23) F值P值数字序列18.28±7.77 18.94±7.64 21.91±6.93 1.95 0.146语义流畅性33.93±11.23 33.76±10.51 42.30±15.30a5.221 0.006字词流畅性10.51±5.09 12.20±5.19 13.96±6.40b3.85 0.023言语记忆24.33±14.26 24.65±11.84 26.91±10.82 0.363 0.696代币运动48.15±11.34 46.70±13.07 46.35±9.06 0.314 0.731伦敦塔测验9.30±5.60 9.90±7.30 9.13±5.13 0.206 0.814符号编码23.89±10.63 23.59±10.91 27.87±13.82 1.334 0.267

3 讨论

在人类大脑海马、大脑皮层、脑干、杏仁核、纹状体等多部位均广泛表达的NADPH氧化酶是脑内产生活性氧的主要来源[13]，而Behrens等[14]研究认为IL-6诱导NADPH氧化酶激活产生过多活性氧导致中间神经元氧化应激缺失与精神分裂症发病机制密切相关。CYBA基因A640G的变异可影响到NADPH氧化酶的活性，导致活性氧的生成增加，因此我们推测A640G多态性很可能与精神分裂症发病存在相关。本研究结果显示，精神分裂症患者CYBA基因A640G多态位点的基因型及等位基因分布频率与正常对照组无显著性差异，提示A640G基因多态性与精神分裂症发病风险无明显相关性。研究得出阴性结论与推测不一致需考虑到下列因素：(1)所选研究对象因其地域或种族的不同，其基因分布频率可能会存在差异甚至相差很大，因此有必要在其他种族人群进一步研究。(2)精神分裂症为多基因遗传性疾病，不排除CYBA基因A640G多态位点与其他多态性位点交互作用而与精神分裂症易感性相关可能，后续研究需检测更多CYBA基因位点并进行单体型分析。(3)精神分裂症的临床表现复杂，属于遗传异质性疾病，与易感基因没有直接的联系，从而使统计效能减弱。

近年来更趋向通过减少异质性而增大遗传学研究统计效能的内表型研究学说，内表型是指由更为简单的遗传因素所决定的与疾病典型行为症状相关的生物指标，如精神分裂症的个别症状，影像学或电生理改变等[15]。据此理论本研究对CYBA基因A640G多态性与精神分裂症患者临床症状严重程度相关性展开了研究，结果显示，精神分裂症患者各基因型在PANSS总分、阳性症状量表分、阴性症状量表分、病理量表分比较差异均无统计学意义，说明CYBA基因A640G多态性可能与精神分裂症症状严重程度无明显相关。而认知功能障碍作为精神分裂症患者本质临床特征，可作为精神分裂症遗传学研究的“内表型”之一[16]，因此我们进一步应用BACS量表对精神分裂症患者的认知功能进行评估，比较分析不同基因型精神分裂症患者的BACS量表得分。因为药物的使用可能对患者的认知功能产生影响，故我们选取未经治疗且能配合检查的首发精神分裂症患者作为研究对象。结果显示，AA基因型组首发精神分裂症患者在BACS量表语义流畅性测验分、字词流畅性测验分均显著高于GG基因型患者，差异有统计学意义，提示携带G等位基因的精神分裂症患者的语义流畅性测验、字词流畅性测验可能更差，CYBA基因A640G多态性位点G变异可能与首发精神分裂症患者的语义流畅性测验、字词流畅性测验方面认知损害有关。Wang等[17]研究认为NADPH氧化酶激活导致患者大脑中间神经元氧化应激损伤而抑制性功能下降，为保持抑制与兴奋平衡状态，神经环路通过自我调整使兴奋性锥体神经元功能亦减退，谷氨酸及多巴胺等神经递质释放减少，导致患者出现认知功能缺陷症状。据此我们推测CYBA基因A640G多态性位点G变异导致NADPH氧化酶活性增加并生成更高浓度的活性氧，从而引起患者大脑中间神经元氧化应激损伤并最终表现出认知功能缺陷症状特别是言语流畅性障碍。

综上所述，CYBA基因A640G多态性虽然不能反映精神分裂症患者的发病风险，但可能与精神分裂症患者的认知缺陷内表型存在阳性关联。本研究的局限性在于：(1)进行BACS量表检查的首发精神分裂症患者样本量较小；(2)只对CYBA基因A640G一个遗传位点进行了研究，而精神分裂症是多基因遗传疾病。为了更加明确CYBA基因多态性与精神分裂症易感性、症状轻重及认知功能的关联，需要进一步开展多中心、更大样本量和多基因遗传位点与精神分裂症的相关性研究。

[1]Bitanihirwe BK,Woo TU.Oxidative stress in schizophrenia:An integrated approach[J].Neuroscience&Biobehavioral Reviews,2011, 35(3):878-893.

[2]Sorce S,Krause KH.NOX enzymes in the central nervous system: from signaling to disease[J].Antioxid Redox Signal,2009,11(10): 2481-2504.

[3]Behrens MM,Ali SS,Dugan LL.Interleukin-6 mediates the increase in NADPH-Oxidase in the ketamine model of schizophrenia[J].Journal of Neuroscience,2008,28(51):13957-13966.

[4]Bedard K,Krause KH.The NOX family of ROS-generating NADPH oxidases:physiology and pathophysiology[J].Physiological Reviews,2007,87(1):245-313.

[5]San José G,Fortuño A,Beloqui Ó,et al.NADPH oxidase CYBA polymorphisms,oxidative stress and cardiovascular diseases[J].Clinical Science,2008,114(3):173.

[6]Bedard K,Attar H,Bonnefont J,et al.Three common polymorphisms in the CYBA gene form a haplotype associated with decreased ROS generation[J].Hum Mutat,2009,30(7):1123-1133.

[7] Liang B,Wei Q,Shen T,et al.TheA640G polymorphism in the NAD (P)H oxidase p22phox gene(CYBA)is associated with risk reduction of coronary heart disease:a meta-analysis[J].Clin Biochem,2014, 47(6):409-416.

[8]Moreno MU,San Jose G,Fortuno A,et al.The A640G CYBA polymorphism associates with subclinical atherosclerosis in diabetes[J]. Frontiers in Bioscience(Elite edition),2011,3:1467-1474.

[9]Keefe RS,Goldberg TE,Harvey PD,et al.The Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia:reliability,sensitivity,and comparison with a standard neurocognitive battery[J].Schizophr Res,2004,68 (2-3):283-297.

[10]Keefe RS,Poe M,Walker TM,et al.The relationship of the Brief Assessment of Cognition in Schizophrenia(BACS)to functional capacity and real-world functional outcome[J].J Clin Exp Neuropsychol, 2006,28(2):260-269.

[11]李玥,崔界峰,邹义壮,等.计算机与手册式简明精神分裂症认知评估测验的比较[J].中国健康心理学杂志,2008,16(12):1431-1433.

[12]崔界峰,邹义壮,李玥,等.简明精神分裂症认知评估测验的临床信效度[J].中国心理卫生杂志,2009,23(3):183-187.

[13]Sorce S,Krause KH.NOX enzymes in the central nervous system: from signaling to disease[J].Antioxid Redox Signal,2009,11(10): 2481-2504.

[14]Behrens MM,Ali SS,Dugan LL.Interleukin-6 mediates the increase in NADPH-Oxidase in the Ketamine model of schizophrenia[J]. Journal of Neuroscience,2008,28(51):13957-13966.

[15]罗星,陈晓岗.内表型与精神分裂症遗传学研究[J].国际精神病学杂志,2006,33(3):145-149.

[16]陈楚侨.精神分裂症遗传和临床症状的桥梁——内表型[A].第301次香山科学会议——心理和谐与和谐社会论文集,2007:51-64.

[17]Wang X,Pinto-Duarte A,Sejnowski TJ,et al.How Nox2-containing NADPH oxidase affects cortical circuits in the NMDAreceptor antagonist model of schizophrenia[J].Antioxid Redox Signal,2013,18 (12):1444-1462.

Relationships between CYBA gene A640G polymorphism and susceptibility and cognitive function ofschizophrenia.

LUO Xu-dong,LIN Ju-da,ZOU Xiao-bo,YE Xiao-qing.Department of Psychiatry,Affiliated Hospital of Guangdong Medical University,Zhanjiang 524001,Guangdong,CHINA

Objective To investigate the relationship between the NADPH oxidase p22phox subunit gene(CYBA gene)A640G polymorphism and susceptibility,disease severity,cognitive function of schizophrenia.Methods A total of 406 Chinese Han Population patients with schizophrenic in our hospital from January 2013 to August 2015 were selected as research group,and 485 healthy subjects for physical examination were enrolled as the control group.CYBA gene A640G polymorphism was detected by SNaPshot after extracting DNA from blood samples,and the genotype and allele frequency distributions between the two groups were compared.The positive and negative symptom scale (PANSS)was used to assess the severity of psychiatric symptoms,and the congnitive function of first-episode patients were assessed by brief assessment of cognition in schizophrenia(BACS).The scores difference of PANSS and BACS of each genotype were compared in the research group.Results(1)There were no significant differences in GG,GA,AA genotype frequency between the two groups(41.6%vs 39.8%,45.8%vs 46.8%,12.6%vs 13.4%，P＞0.05);G,A allele frequency in research group and control group showed no statistically significant difference(64.5%vs 63.2%,35.5%vs 36.8%,P＞0.05).The PANSS scale total score and the scores of each component of GG,GA,AA genotype in research group showed no statistically significant difference(P＞0.05).(2)The average score of BACS volume table semantic flu-ency test and word fluency test for patients with AA genotype were significantly higher than those of GG genotype [(42.30±15.30)vs(33.93±11.23),(13.96±6.40)vs(10.51±5.09),P＜0.05].Conclusion There was a significant correlation between the A640G polymorphism of CYBA gene and cognitive dysfunction in schizophrenia,but there was no significant correlation between the susceptibility of schizophrenia and the severity of schizophrenia.

Schizophrenia;NADPH oxidase;Polymorphism;Cognitive funtion;Relationship

R749.3

A

1003—6350（2016）15—2424—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.15.005

2016-03-26)

国家自然科学基金（编号：81271213）；广东省湛江市财政资金科技专项备用经费项目（编号：2014C01024）；广东省湛江市科技攻关计划项目（编号：2013B012221）

通迅作者：林举达。E-mail：lxd708@qq.com