瘦素和5 HT2C受体基因在利培酮致肥胖中的作用

　　作者：张欢,亢万虎,郭丽阳　　作者单位：西安交通大学医学院第一附属医院精神心理科，陕西西安

　　【摘要】 目的 探讨精神分裂症受试者经利培酮治疗后体重和代谢相关生化指标的变化，以及这些变化与瘦素基因2548G/A多态性、5HT2C受体基因759C/T多态性的关系。方法 123例受试者经利培酮单药治疗10周，每2周测量体重指标，基线、4周、10周测生化指标;PCRRFLP检测瘦素基因、5HT2C受体基因多态性，分析生理生化指标在不同基因型之间的差异。结果 受试者体重指标、空腹血糖均较治疗前有显著性升高(P<0.001);血浆瘦素4周时增高(P=0.013)，胆固醇、低密度脂蛋白4周时亦增高(P=0.004);血浆瘦素升高与体重指数(BMI)相关(r=0.219, P=0.029)，体重、生化指标的变化与基因型无相关性(P>0.05)。结论 利培酮治疗初期受试者的体重指标、空腹血糖均明显增加，血脂、血浆瘦素也有升高，但与瘦素基因2548G/A多态性、5HT2C受体基因759C/T多态性无关联。

　　【关键词】 精神分裂症;代谢;瘦素基因;5HT2C受体基因

　　Role of leptin and 5HT2C receptor gene in risperidoneinduced obesityZHANG Huan, KANG Wanhu, GUO Liyang, GAO Chengge, LI Qiang,

　　MA Xiancang, CHEN Ce, WANG Wei, FU Wei, YANG Xiaobo

　　(Department of Psychiatry, the First Affiliated Hospital,

　　Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710061, China)ABSTRACT: Objective To assess the changes of body weight and biochemical indicators related to metabolic process in subjects with schizophrenia after risperidone therapy and to analyze the association of leptin gene 2548G/A polymorphism and 5HT2C receptor gene 759C/T polymorphism with the abovementioned changes. Methods A total of 123 patients with schizophrenia were treated with risperidone for 10 weeks. Their body weight, waistline and body mass index (BMI) were measured on admission and every 2 weeks subsequently; biochemical indicators including fasting plasma glucose, fasting blood concentration of lipid and leptin were also measured on admission, 4week and 10week treatment. The polymorphisms of leptin gene 2548G/A and 5HT2C receptor gene 759C/T were determined by PCRRFLP in patients so as to compare these biochemical indicators between different genotypes. Results After 10 weeks risperdone treatment, the patients body weight, waistline, BMI and fasting plasma glucose increased significantly (P<0.001); blood plasma leptin increased significantly (P=0.013) in the fourth treatment week. So did fasting blood concentration of lipidcholesterol and LDL (P=0.004). In addition, the increase of blood plasma leptin was closely correlated (R=0.219, P=0.029) with body weight and BMI; however, all the abovementioned changes were not significantly correlated with the distribution of genotypes (P>0.05). Conclusion During the preliminary stage of risperidone treatment, subjects have substantial weight gain as well as increases in the level of fasting plasma glucose, fasting blood concentration of lipid and blood plasma leptin. The 2548G/A polymorphism in promoter region of leptin gene and the 759C/T polymorphism in promoter region of 5HT2C receptor gene are not associated with risperidoneinduced weight gain, disorder of fasting blood concentration of lipid, fasting plasma glucose, or blood plasma leptin.

　　KEY WORDS: schizophrenia; metabolism; leptin gene; 5hydroxytryptamine 2C receptor gene

　　精神分裂症是一种需要长期药物治疗的精神障碍，利培酮是目前最常用的非典型抗精神病药物。临床实践表明，肥胖及其代谢障碍是典型和非典型抗精神病药物(AP)常见的副作用。抗精神病药物导致肥胖、血糖、血脂变化的机制还不是很清楚。现有研究资料显示，神经递质、肽类激素参与了AP的上述副作用[1]。本研究通过检测精神分裂症受试者经利培酮治疗后体重、腰围、体重指数(BMI)等体重相关指标和血糖、血脂、血浆瘦素等生化指标的改变，探讨其与瘦素基因启动子区2548G/A多态性、5HT2C受体基因启动子区759C/T多态性的关系。

　　1 对象与方法

　　1.1 受试者 为本院精神科门诊和住院治疗的符合CCMD3精神分裂症和分裂样精神障碍诊断标准的陕西及其周边地区汉族患者。入组标准：PANSS总分值≥60，至少2月未服用AP;无肥胖、饮食障碍、糖尿病史，BMI在正常范围(18.5～23.9kg/m2)，空腹血糖、血脂和心电图在正常范围，书面知情同意。123例受试者完成了全程实验观察，其中男54例，女69例，年龄16～48岁，平均(26.7±9.3)岁，平均发病年龄(23±6)岁，病程3个月～10年，平均(0.9±0.6)年。男女受试间上述各指标均匹配。

　　1.2 治疗方案 利培酮单药治疗10周。入组1周内利培酮加至治疗量4～6mg/d维持，平均治疗量(4.07±0.64)mg/d。出现锥体外系副作用时应用安坦;出现入睡困难，短期应用氯硝安定。完成实验观察受试者服药依从性良好。

　　1.3 采血 基线、4周、10周晨8:00～8:30空腹抽取肘静脉血5mL，加入0.9mmol/L枸橼酸钠抗凝，1h内离心分离血浆和血细胞，分别放置在-20℃冰箱保存。血样收集完成后，统一检测血脂指标、血浆瘦素水平。空腹血糖检测在抽血时完成。

　　1.4 体重指标的测量 基线和入组后每2周测量身高、体重、腰围各1次，精确到0.1cm和0.1kg。计算BMI。腰围为两侧腋中线处肋缘与髂前上嵴中点连线。测量于清晨8∶00～8∶30空腹时进行，每个指标测量3次，每次测量误差<0.2kg或<1cm。

　　1.5 基因测定 基因组DNA试剂盒常规抽提受试者外周血目的DNA。PCRRFLP扩增目的DNA片段，并进行基因分型。

　　1.5.1 瘦素基因 包含瘦素基因启动子区2548G/A的242bp DNA片段位于7号染色体(ref：NT_079596.2|Hs7_79661)，扩增引物上游5′TTTCCTGTAATTTTCCCGTGAG3′，下游5′AAAGCAA

　　AGACAGGCATAAAAA3′。25μL反应体系(天根公司)：2×Taq PCR MasterMix 12.5μL，上下游引物各1μL，DNA模板1.5μL，去离子H2O 9μL。PCR条件：混合液上机，95℃持续5min后，95℃ 30s，53℃ 30s，72℃ 60s，共30次循环，72℃再延伸7min。琼脂糖凝胶电泳判定获得满意扩增。瘦素基因PCR扩增产物经CfoⅠ限制性内切酶(Promega公司)37℃消化4h，消化产物经30g/L的琼脂糖凝胶电泳及溴化乙啶染色鉴定并进行基因分型。消化产物已切开片段为2548G(181bp和61bp)，未切开片段为2548A(242bp)。

　　1.5.2 5HT2C受体基因 包含5HT2C受体基因启动子区759C/T的253bp DNA片段位于X号染色体(ref：NT_028405.11|HsX_28564)，扩增引物上游5′ATCTCCACCATGGGGTCTCGC3′，下游5′CAATCTAGCCGCTCCAAAGG3′。25μL反应体系(天根公司)：2×Taq PCR MasterMix 12.5μL，上下游引物各1μL，DNA模板1.5μL，去离子H2O 9μL。PCR条件：混合液上机，95℃持续7min后，94℃ 60s，57℃ 30s，72℃ 30s，共35次循环，72℃再延伸10min。琼脂糖凝胶电泳判定获得满意扩增。5HT基因PCR扩增产物经SmuⅠ限制性内切酶(Fermentas公司)37℃消化过夜，共消化12h。消化产物经30g/L的琼脂糖凝胶电泳及溴化乙啶染色鉴定并进行基因分型。消化产物切开片段出现168bp和84bp则表明携带突变型(759T)，出现134bp、34bp和84bp则表明携带野生型(759C)。

　　1.6 质量控制 所有临床资料均严格按照实验设计收集，评定量表经统一培训后评定。实验室操作按照《实验室操作规程》要求执行，质控由高年资实验技师负责。

　　1.7 统计学处理 使用SPSS 13.0软件进行统计学分析。KS单因素检验各指标的分布是否符合正态分布;χ2吻合度检验分析瘦素等位基因频率和基因型分布是否符合HardyWeinberg定律;χ2检验比较男女受试组间瘦素基因型和等位基因分布频率;重复测量数据多元方差分析检验各体重指标和生化指标治疗前后的变化，以及此变化在男女受试、不同年龄和不同基因型分组之间的差异;Pearson相关分析检验各体重指标、生化指标和基因型间的关联性。检验水平定为α=0.05。

　　2 结 果

　　2.1 受试者的代谢变化 利培酮治疗10周时，受试者体重、腰围、BMI较治疗前均有明显升高，差异均具有统计学意义(P<0.001，表1、表2)。重复测量资料方差分析球对称检验结果不对称，所有结果均采用GreenhouseGeisser校正P值。多重比较显示体重增加的趋势8周时有所减缓。8周时与10周时体重变化差异缩小，但仍有统计学差异(P=0.033)。表1 受试者治疗前、后BMI的变化表2 受试者治疗前、后BMI变化的重复测量数据方差分析

　　按性别分层后分析，变化趋势没有改变，体重、腰围、BMI均与性别没有交互作用(F=0.233、0.101、0.060，P=0.748、0.921、0.908)，即体重、腰围、BMI增长趋势在不同性别之间没有差异。

　　利培酮治疗后受试者空腹血糖(mmol/L)显著升高，差异有统计学意义 (F=12.168，P<0.001)。重复测量资料方差分析球对称检验结果不对称，仍采用GreenhouseGeisser校正P值。而4周后升高趋势减缓，与10周测定值间没有差异(基线值4.51±0.73，4周4.92±0.70，10周5.09±0.60，95% CI分别是4.35～4.67，4.76～5.07，4.96～5.22，P=0.194)。按性别分层后，未发现血糖变化趋势的差异。

　　受试者血脂指标治疗前、后存在统计学差异，胆固醇增高(F=8.649，P=0.004)，低密度脂蛋白增高(F=9.608，P=0.003)，高密度脂蛋白降低(F=5.214，P=0.025)。

　　血浆瘦素(ng/L)基线、4周、10周测量值的95% CI分别是5.73～8.02，6.24～8.59，5.95～7.87，4周值较基线水平显著升高(P=0.013)，而随后又呈下降趋势，10周值与基线值没有差异(P=0.318)。瘦素水平在性别之间存在明显差异(F=47.182，P<0.001)，即基线瘦素水平女性明显高于男性。但药物治疗后瘦素升高的变化趋势不受性别因素影响(F=0.207，P=0.650)，在不同性别之间没有不同，升高比例一致。

　　2.2 相关性分析 体重与生化指标间的相关性分析显示，BMI与血浆瘦素水平呈正相关(r=0.219，P=0.029)。BMI与血糖不相关(r=-0.162，P=0.149)，与血脂指标中的胆固醇呈正相关(r=0.242，P=0.010)。

　　2.3 基因与代谢 瘦素基因启动子区2548G/A多态性和5HT2C受体基因启动子区759C/T多态性基因型分布在受试者间没有统计学差异，符合HardyWeinberg定律。相关分析未发现瘦素基因型和5HT2C受体基因型分布存在关联性。

　　重复测量数据分析，未发现瘦素基因启动子区2548G/A多态性和5HT2C受体基因启动子区759C/T多态性与体重指标、生化指标存在交互作用(瘦素基因F=0.768，P=0.569;5HT2C受体基因F=0.343，P=0.877)。进一步分析基因多态性与体重、腰围、BMI、血糖、血脂各增加值之间的关系，亦未发现存在交互作用。相关分析仍未发现存在相关性。此3种分析方法相互印证，均显示阴性结果。

　　同样，血浆瘦素水平与两基因多态性进行重复测量数据关联分析、增加值之间交互作用及相关分析，均未能证实利培酮所致的血浆瘦素水平变化受此两基因多态性的影响(F=0.210，P=0.889)。

　　3 讨 论

　　精神分裂症终生患病率高，治疗时程长，疾病负担巨大。目前常用的非典型抗精神病药物都有体重增加和代谢紊乱的副作用。WEIDEN等[2]报道，服用抗精神病药后肥胖的精神分裂症患者不能坚持治疗是非肥胖患者的3倍。利培酮治疗效果肯定、价格适中，但在治疗的过程中，患者体重明显增加的比例较高，血糖和血脂等代谢指标也有变化。目前，国内关于第2代抗精神病药物涉及多参数代谢指标的研究分析不多，我们在此方面进行了有意义的探索。

　　本研究结果显示，在利培酮治疗初期受试者体重相关指标均明显增加、空腹血糖显著性升高，血脂也有所升高，但显著升高的趋势持续8周后减缓。血浆瘦素水平在治疗4周时较治疗前升高，且与治疗后体重变化呈正相关。利培酮治疗中血糖升高独立于体重、血脂的变化。这两个阳性结果与先前国外临床研究资料相符合[34]。

　　现有研究资料显示，抗精神病药导致的体重增加及血糖、血脂变化，其机制涉及多个方面，如神经递质的变化、受体基因的改变及内分泌机制。瘦素作为脂肪组织分泌的蛋白激素，可以反映机体脂肪的含量。研究报道，使用AP治疗的患者，90%都有血浆瘦素水平升高[5]。近来国内研究还发现，瘦素可能与AP导致的体重增加和糖尿病风险相关[6]。5羟色胺在AP所致肥胖的发病机制中也起重要作用，敲除5HT2C受体基因大鼠食欲明显增加并导致肥胖[7]。国外关于5HT2C受体基因多态性与精神分裂症和AP致肥胖的遗传研究，主要集中于Cys23Ser多态性，而中国人群中Cys23Ser不表现多态性[8]。这样，5HT2C受体基因启动子区多态性与肥胖发生的相关研究就显得尤为重要。DONNA等[9]提出瘦素和5HT2C受体基因多态性可以预测药源性肥胖的严重程度，有这两个基因突变的患者产生药源性肥胖的几率是其他患者的两倍。

　　本研究结果还显示，瘦素基因2548G/A多态性、5HT2C受体基因759C/T多态性与利培酮所致的体重增加及血糖、血脂代谢紊乱无关联，与血浆瘦素水平亦无关联。LIEBZEIT等[10]报道，瘦素基因启动子区2548G/A多态性和多因素肥胖、节食后体重变化、循环瘦素水平相关联，与本研究结果不同。CIWONIUK等[11]研究认为，瘦素基因2548G/A多态性与奥氮平短期治疗所致的体重增加无关，与本研究结果接近。

　　目前，5HT2C受体基因启动子区759C/T多态性与药源性体重增加之间关系的研究，结果颇不一致。REYNOLDS等[12]研究认为此两者有相关性，而BASILE等[1318]则认为两者没有有相关性。究其原因，可能与种族群体、受试者的选择、样本量的大小、服用AP的剂量、时限及受试基线状态等不同有关。但是，目前研究资料和经验的积累具有偱证医学意义。新药的开发和对AP治疗可能产生的副作用施加干预可以成为今后的研究方向。

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