中國人群研究：肥胖與BDNF對雙相障礙患者子女大腦結構的影響

研究結果提要

▲雙相障礙患者子女的外周血BDNF水平較對照組高，並且與體質指數（BMI）呈正相關。

▲雙相障礙患者子女外周血BDNF水平影響其大腦體積的發育，並且與特定的腦區體積存在負相關。

▲雙相障礙患者子女體質指數（BMI）減弱了BDNF對大腦結構（如伏隔核）的影響。

腦源性神經營養因子（Brain Derived Neurotrophic Factor）是神經營養因子家族中重要的成員之一，在神經重塑機制中扮演重要角色。情感障礙的發生可能與神經腦網路對外界刺激的適應異常有關，有效的治療方案可加強神經可塑性，使得神經腦網路結構對外界刺激有更為適宜的調整，因此，BDNF在雙相障礙的發病機制中起重要作用。此外，BDNF參與糖和能量代謝的調節，以及參與肥胖的形成。

對雙相障礙子女和高危人群的研究有助於闡明雙相障礙早期階段的病理生理改變。目前有研究顯示，雙相障礙患者的子女（雙相障礙高危人群）外周血BDNF水平較對照組高；高危人群的BDNF水平呈U型分布，即在青少年組有所降低，而在成年組中升高。對雙相障礙患者子女進行的神經影像結構研究則提示，大腦特定區域存在異常，包括海馬體、杏仁核、中間額下回、中顳回和楔前葉等區域。最近研究進一步提示，參與了快感和獎勵/動機相關的行為的伏隔核也存在異常。本研究的目的是比較雙相障礙患者子女和健康對照組的外周血BDNF水平；探索BDNF水平和體質指數(BMI)與大腦結構的關係。

方法

此研究由廣州市腦科醫院研究團隊（徐貴雲和林康廣等）和國際情感和腦科學計劃完成。受試者包括來自廣州腦科醫院接受住院與門診治療以及在社區精神衛生服務部門登記的雙相障礙患者的子女（n=67）和 45名健康對照。採用3.0T核磁共振和酶聯免疫法測定來獲得所有入組成員的腦結構影像學數據和外周血BDNF的OD值，並測算BMI指數。採用學齡期兒童版及成人版情感障礙和精神分裂篩查量表（K-SADS-PL；SCID-I/P）及高年資醫生進行的家庭訪談來對入組成員進行問卷篩查和評估。統計採用多變數和單變數協方差分析以及相關與偏相關分析來探討BDNF、BMI與腦結構影響之間的關係。

結果

雙相障礙患者子女較正常對照組的HAMD和YMRS總分顯著增高；並且其BDNF水平顯著高於正常對照組（p = 0.035）；BMI值與BDNF水平在雙相障礙患者子女中呈正相關，而在對照組中呈負相關（圖一）

將年齡、全腦體積作為協變數的回歸分析模型發現，雙相障礙患者子女的BDNF水平與左側額下回眶部體積負相關（r=-0.268，p=0.012）；進一步將年齡、顱內體積、性別、BMI、HAMD與YMRS量表分作為多變數回歸分析後，結果顯示BDNF水平對雙側小腦白質體積（p=0.012）、雙側額中葉灰質體積（p=0.024）、左側額上回灰質體積（p=0.04）有顯著影響。單因素回歸模型分析發現。外周BDNF水平與全腦皮層體積（p=0.017）、白質體積（p=0.045）、灰質體積（p=0.022）在雙相障礙子女組中呈負相關，而在正常對照組中呈正相關（圖二）。

在雙相障礙子女中， BDNF和體質指數對雙側伏隔核（左p=0.01；右p=0.007）的影響存在交互作用，但在健康對照組中未發現此關係（圖三）。

結論

雙相障礙子女外周血BDNF水平較健康對照組高，並且與體質指數呈正相關，結果表明BDNF與機體代謝關係密切。其次，BDNF水平與大腦結構的相關性受到體質指數的影響。此外，雙相障礙子女的伏隔核等腦體積改變與BDNF水平和BMI的交互作用有關。本研究提示，在雙相障礙高危人群中，控制體重、保持機體代謝平衡是預防其發病的一種重要干預措施。

圖片來源：網路

參考文獻

R. B. Mansur, E. Brietzke, R. S. McIntyre, B. Cao, Y. Lee, L. Japiassú, K. Chen, R. Lu, W. Lu, T. Li, G. Xu* and K. Lin*. Acta Psychiatrica Scandinavica. 2017 Oct 11 DOI:10.1111/acps.12822.