精神分裂症患者前额叶的GABA及谷氨酸浓度异常——活体1H-MRS研究

背景:精神分裂症的病因及病理机制不明,传统的多巴胺(Dopamine,DA)假说不能完全解释其病理学及治疗学.谷氨酸(glutamate,Glu)及γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)假说认为精神分裂症患者脑内的Glu或GABA浓度异常.磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技术发现精神分裂症谷氨酸类物质水平在前额叶腹内侧(ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)(包括前扣带回)(anterior cingulate cortex,ACC)升高.目的:探讨谷氨酸系统(谷氨酸及γ-氨基丁酸)在精神分裂症原因学及病理机制中的作用.方法:24例未服药精神分裂症患者及24例性别、年龄及教育程度相配的健康志愿者入组,应用西门子MRI 3T采集被试的磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)数据,感兴趣区包括左侧前额叶背外侧(left dorsolateral prefrontal cortex,lDLPFC)、前额叶腹内侧(ventromedial prefrontal cortex,vmPFC)及前扣带回(anterior cingulate cortex,ACC),运用LCModel软件分析了感兴趣区的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、谷氨酸(glutamate,Glu)、谷氨酰胺(glutamine,Gln)、氮乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)及氮乙酰天冬氨酸谷氨酸(N-acetylaspartylglutamate,NAAG)等物质浓度.同时应用阳性与阴性症状量表(positive and negative Syndrome scale,PANSS)及临床总体印象量表(Clinical Global Impression Scale,CGI)评估患者的精神症状和疾病严重程度.结果:精神分裂症组和健康对照组前扣带回的GABA浓度分别为1.90(Q1=1.55,Q3=2.09)及2.16(Q1=1.87,Q3=2.59)、Glu浓度分别为6.07(2.48)及6.54(1.99)、Gln浓度分别为0.36(Q1=0.00,Q3=0.74)及0.29(Q1=0.00,Q3=0.59),GABA浓度的组间差异有统计学意义(Z=-2.95,p=0.003),GABA/(NAA+NAAG)的组间差异有统计学意义(t=-2.72,p=0.012),而Glu及Gln的组间差异均无统计学意义.精神分裂症患者组的年龄与前扣带回的GABA浓度呈负相关(R=-0.494,p=0.014),与GABA/(NAA+NAAG)呈负相关(R=-0.473,p=0.020),但对照组无此相关性.经过FDR方法校正后,未发现临床症状与各代谢产物浓度无显著相关性.结论:精神分裂症患者前额叶腹内侧的谷氨酸类物质浓度异常,而前扣带回的GABA浓度降低,支持精神分裂症脑内谷氨酸-GABA异常假说.精神分裂症患者前扣带回的GABA随年龄增长加速减退.临床症状与前扣带回的代谢物浓度可能相关.