施劍, 葉素貞, 黃漢津
(溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科,浙江 溫州 325027)
Hippius和 Bengzon[1]于1966年首次報道了精神分裂癥病人血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)升高。當(dāng)時認(rèn)為CK的升高是精神分裂癥的生物學(xué)標(biāo)志,是精神分裂癥的內(nèi)在表現(xiàn),可能是精神分裂癥的致病因素。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)激起了精神病學(xué)工作者的濃厚興趣。此后國內(nèi)外學(xué)者紛紛開展了關(guān)于CK活性升高與精神疾病、抗精神病藥物、精神障礙的各種臨床狀態(tài)等關(guān)系的研究,旨在明確在各種精神病過程中和各種治療中CK升高的臨床意義,探討精神障礙病人肌酸激酶血癥的病理生理機(jī)制及其預(yù)后。
CK在早期稱為肌酸磷酸激酶(creatine phosphokinase,CPK),它是人體能量代謝中的重要酶類,全稱為腺苷三磷酸肌酸N-磷酸轉(zhuǎn)移酶,CK催化磷酸根的轉(zhuǎn)運,主要存在于各種橫紋肌、平滑肌和腦組織中。CK是一種二聚體,由M和B兩個亞基組成,它在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有三種同工酶: 肌型肌酸激酶同工酶(CK-MM)、雜合型肌酸激酶同工酶(CK-MB)和腦型肌酸激酶同工酶(CK-BB),另外,在線粒體內(nèi)還存在一種CK同工酶:線粒體肌酸激酶同工酶(MtCK),它有兩種不同組織分布的亞型:sMtCK和uMtCK。當(dāng)機(jī)體某些組織受傷后,肌酸激酶同工酶能夠特異地反映組織損傷,如CK-MM可以用來預(yù)測骨骼肌的病變;檢測CKMB酶的活性或者質(zhì)量濃度不僅可以診斷急性心肌梗死還可以鑒別急性心肌梗死和不穩(wěn)定性心絞痛等;CK-BB預(yù)示著可能有腦組織病變、惡性消化道腫瘤等。線粒體內(nèi)的CK是反映肌肉受傷的嚴(yán)重程度的有用指標(biāo)[2]。那么精神病人升高的CK主要是何種同工酶,來源于何種組織,各項研究報道得到了各自不同的結(jié)果,形成了各自不同的推論。本綜述主要就肌酸激酶各型同工酶與精神疾病的關(guān)系作一探討。
臨床上心肌酶的增高是確診急性缺血性心臟病的重要指標(biāo)之一。CK-MB被認(rèn)定為世界上應(yīng)用最廣泛的心肌損傷指標(biāo),既可用于AMI較早期的診斷,也可用于估計梗死范圍大小或再梗死[3]。
一項在加拿大薩斯喀徹溫省的研究認(rèn)為:被診斷為精神分裂癥的病人具有較高的心血管事件發(fā)病率和病死率,但是急性心肌梗死、缺血性心臟病相對于對照組無明顯意義[4]。那么精神分裂癥病人的心肌是否更容易受損,或者發(fā)生結(jié)構(gòu)的微損傷,目前很少有相關(guān)的報道。
人體CK-BB在腦和脊髓中含量最高,且均勻地分布于膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元中。顱腦損傷后,血清和腦脊液中CKBB含量很快升高,且半衰期短,作為腦損傷的特異性量化指標(biāo)有很高的臨床價值[5]。很多神經(jīng)系統(tǒng)的變性性疾病都伴有肌酸代謝的紊亂,特別是阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮性側(cè)索硬化癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病已有大量的研究報道,而且Beal[6]認(rèn)為體內(nèi)的肌酸具有神經(jīng)保護(hù)作用;Streijger等[7]的研究認(rèn)為CK-BB缺陷可導(dǎo)致體溫調(diào)節(jié)中樞紊亂。但是,對于精神分裂癥、情感障礙病人的CK-BB是否有特異改變,目前研究較少。
3.1 精神疾病的激越與攻擊行為與CK 正常人骨骼肌中幾乎全部為CK-MM。因此,CK的升高,特別是CK-MM的升高,可以作為肌肉損傷的間接證據(jù)[8-9]。攻擊性行為同樣會引起血清CK的升高。Hillbrand[10]對195位住在法醫(yī)醫(yī)院的有攻擊性行為的病人進(jìn)行血清CK監(jiān)測,所有的病人都接受抗精神病藥物的治療,結(jié)果暴力行為最嚴(yán)重的病人比暴力行為不很嚴(yán)重的病人其CK的升高更明顯,而其他沒用抗精神病藥物的病人CK就沒有升高。他們認(rèn)為抗精神病藥物治療的病人CK的升高預(yù)示著可能有更多的暴力行為,監(jiān)測CK可以作為精神病病人是否具有攻擊性暴力行為的判斷指標(biāo)。精神病人的興奮攻擊行為可能與血清中CK活性升高有關(guān),CK活性有可能成為伴有興奮沖動行為的精神病人生物學(xué)標(biāo)志之一[11-12]。這都給了我們一個提示:精神病人血清CK升高的原因很可能是病人的攻擊(激越)行為造成,也就是說其升高的CK來源于肌肉組織,主要是CK-MM。
3.2 精神疾病中的肌肉微損傷 Perlov[13]在研究一位使用奧氮平治療的分裂情感性精神病病人時,發(fā)現(xiàn)CK嚴(yán)重升高至28000 IU/L(正常:<174 IU/L),通過進(jìn)一步分析得到升高的CK基本屬于骨骼肌同工酶CK-MM。而心肌同工酶CK-MB和炎癥參數(shù)基本正常。那么血清CK升高的精神病病人有無肌肉的微損傷及病理學(xué)改變?Engel等[14]的研究認(rèn)為:急性精神病中大多數(shù)是精神分裂癥,CK-MM升高病人,肌肉活檢有骨骼肌肌病的組織化學(xué)異常表現(xiàn)。肌肉內(nèi)注射或者具有激越行為可能是大多數(shù)急性精神病CK升高的誘因。他認(rèn)為增多的CK多來源于骨骼肌。一些精神病人會出現(xiàn)骨骼肌解剖學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)上的運動神經(jīng)支配異常。也就是說,精神病人骨骼肌的異常損傷可能與中樞神經(jīng)遞質(zhì)異常有關(guān),包括多巴胺能的活躍等[15]。而Rawson等[16]的研究認(rèn)為補充肌酸可以增加肌肉的抗疲勞能力。從而推測:具有興奮行為的精神病病人由于腎上腺素活性及交感神經(jīng)功能增強(qiáng),血清兒茶酚胺濃度升高,致使血管收縮,包括肌肉血管和腦血管的收縮、局部組織低氧、缺血、細(xì)胞能量障礙,肌細(xì)胞及腦細(xì)胞膜通透性增加,細(xì)胞內(nèi)CK釋放入血液中,致使血清CK活性增高。
MtCK為肌酸激酶同工酶家庭成員,與胞漿型的CK同工酶一樣可催化三磷酸腺苷(ATP)和肌酸之間高能磷酸鍵的可逆轉(zhuǎn)移, 它與胞質(zhì)型CK、肌酸及磷酸肌酸(PCr)共同組成了細(xì)胞內(nèi)的能量緩沖和轉(zhuǎn)移系統(tǒng),即CK/PCr循環(huán),對維持細(xì)胞內(nèi)ATP池的穩(wěn)定具有重要的生理作用[2]。MtCK同工酶有兩種不同組織分布的亞型,sMtCK嚴(yán)格定位于心肌和骨骼肌,而uMtCK與CK-BB共表達(dá)于腦、胎盤、腎、上皮組織等[17]。早期的研究認(rèn)為阿爾茨海默病病人具有能量代謝和線粒體電子鏈功能紊亂,這可能導(dǎo)致線粒體內(nèi)蛋白和DNA的損害[18]。過量表達(dá)的MtCK常見于各種惡性腫瘤中的原因可能是:腫瘤組織的快速增生使其需要充足的能量供應(yīng),因而腫瘤細(xì)胞的MtCK的基因表達(dá)高調(diào),同時腫瘤細(xì)胞的增生和壞死的加劇使MtCK漏入循環(huán),致使血清中的MtCK活性升高,另外化療藥物對腫瘤細(xì)胞的破壞也可能是使MtCK漏入循環(huán),致使血清中的MtCK活性升高[19]。對于精神分裂癥或者情感障礙的病人是否有血清MtCK活性的升高,目前國內(nèi)外相關(guān)報道較少,因此MtCK對精神病病人病情發(fā)展、治療、預(yù)后是否有影響仍然是值得我們繼續(xù)研究的問題。
綜上所述,CK升高的精神病病人很可能伴有肌肉的微損傷,因此還不能認(rèn)為CK是精神疾病的生物學(xué)標(biāo)志。雖然目前已有不少學(xué)者的研究結(jié)果支持此觀點,但是還缺少更多的循證醫(yī)學(xué)依據(jù),需要更多的前瞻性研究。另外還有一些研究認(rèn)為精神病病人腦組織結(jié)構(gòu)中,CK-BB含量明顯下降,而血清CK-BB會升高。那么精神病病人是否有腦組織的免疫損傷,目前暫無明確報道。
[1] Herbert YM. Massive serum creatine kinase increases with atypical antipsychotic drugs: what is the mechanism and the message?[J].Psychopharmacology,2000,150:349-350.
[2] Wallimann T, Schlattner MT, Schlattner U. The creatine kinase system and pleiotropic effects of creatine[J]. Amino Acids,2011,40:1271-1296
[3] 王永鋒,田宇,劉海楠.肌酸激酶同工酶兩種方法測定結(jié)果比較[J].檢驗醫(yī)學(xué)與臨床, 2008, 5(13): 813.
[4] Curkendall SM, Mo J, Glasser DB, et al. Cardiovascular disease in patients with schizophrenia in Saskatchewan, Canada[J].J Clin Psychiatry.2004,65(5):715-720.
[5] 王丹丹.肌酸激酶腦型同工酶在顱腦損傷中的檢測及意義[J].山東醫(yī)藥,2008,48(19): 122-123.
[6] Beal MF. Neuroprotective effects of creatine[J]. Amino Acids,2011,40:1305-1313.
[7] Streijger F, Pluk H, Oerlemans F. Mice lacking brain-type creatine kinase activity show defective thermoregulation[J]. Physiology&Behavior,2009,97(1):76-86.
[8] Kim R, Suzanne M, Hurst, et al. Development and validation of a sensitive immunoassay for the skeletal muscle isoform of creatine kinase[J]. J Sci Med Spot,2010,13(1):117-119.
[9] 李筠, 王艷娉, 羅敏,等. 精神疾病患者血清肌酸激酶活性研究[J]. 中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2010,7(19):3-4.
[10] Hillbrand M, Reuben TS. Creatine kinase elevations and aggressive behavior in hospitalized forensic patients[J]. Psychiatr Q,1998,69(1):69-82.
[11] 宋娟芳.血清肌酸激酶活性測定在精神分裂癥中的應(yīng)用[J].浙江檢驗醫(yī)學(xué),2008,6(2):9.
[12]Lo KR, Hurst SM, Atkinson KR, et al. Development and validation of a sensitive immunoassay for the skeletal muscle isoform of creatine kinase[J].J Sci Med Sport,2010,13(1):117-119.
[13] Perlov E. Serum creatine kinase elevation as a possible complication of therapy with olanzapine[J].Naunyn-Schmiedeberg’s Arch Pharmacol,2005,372:168-169.
[14]Engel WK, Meltzer H. Histochemical abnormalities of skeletal muscle in patients with acute psychoses[J]. Science,1970,168(928):273-276.
[15]Bowers MB. Biochemical processes in schizophrenia:an update[J]. Schizophr Bull,1980,6(3):393-403.
[16]Rawson ES, Stec MJ, Frederickson SJ, et al. Low-dose creatine supplementation enhances fatigue resistance in the absence of weight gain[J]. Nutrition,2011,27:451-455.
[17] 張建, 王愛華,顧鵬飛,等.人線粒體肌酸激酶廣泛型亞型的原核表達(dá)抗體制備及其臨床應(yīng)用意義[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2004,25(12):1320-1324.
[18] Bonda DJ, Wang X, Perry G, et al. Oxidative stress in Alzheimer disease:a possibility for prevention[J].Neuropharmacology, 2010, 59:290-294.
[19] 顧鵬飛, 張建,仲人前,等.結(jié)直腸腺癌患者血清線粒體肌酸激酶檢測的意義[J].檢驗醫(yī)學(xué),2006, 21(2):129-131.