宮程成 郭紅 杜易珊 李婷 李琳 夏炎
過度飲酒會使飲酒者心理和軀體對酒精產生渴求和依賴,導致酒精使用障礙(alcohol use disorder,AUD)的發(fā)生[1]。而長期飲酒會影響認知功能,如記憶力下降,判斷力和執(zhí)行功能受損等[2-5]。有研究發(fā)現(xiàn),長期飲酒導致腦內谷氨酸水平升高[6-9]。但這種谷氨酸改變經常受到患者飲酒和戒斷狀態(tài)的影響。目前關于戒斷后AUD患者的研究較多,少有研究探討持續(xù)飲酒的AUD患者認知功能改變是否與腦部谷氨酸復合代謝物 (glutamate and glutamine,Glx)水平相關。本研究應用氫質子磁共振波譜技術(proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)和認知功能量表來測定持續(xù)飲酒的AUD患者腦部Glx相對濃度和認知功能情況,并探討兩者之間的相關關系。
1.1 研究對象 AUD組來自哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院2019年6月至2020年12月招募的AUD患者。入組標準:①符合《精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第5版》(DSM-5)關于AUD的診斷標準;②男性,年齡18~60歲,右利手;③持續(xù)飲酒,近1年無酒精戒斷史;④小學以上文化程度,或有一定的閱讀理解能力。排除標準:①共患其他重性精神障礙;②存在除酒精以外的其他物質成癮(不包括煙草成癮);③患有軀體疾??;④有磁共振波譜檢查禁忌證;⑤近半年服用影響認知功能或谷氨酸代謝的藥物。
同期公開招募無飲酒史的健康志愿者為對照組。入組標準:①無軀體和精神疾病病史;②男性,年齡18~60歲,右利手;③不飲酒或極少飲酒(每月飲酒≤2次,每次飲酒量<1標準杯),且近1個月未曾飲酒;④家系中無酒精和藥物成癮者;⑤小學以上文化程度,或有一定的閱讀理解能力。排除標準同AUD組。
本研究通過哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院倫理委員會審批。所有受試者簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 資料收集 收集研究對象的一般資料和飲酒情況,飲酒情況包括飲酒史、平均每日飲酒量和平均每月飲酒天數(shù)。飲酒量計算使用標準杯(drink),1標準杯約10 g純酒精。純酒精含量折算方法:酒精量(g)=飲酒量(mL)×酒精含量%(V/V)×0.8(g/mL,酒精比重)。
1.2.2 常規(guī)磁共振掃描 所有研究對象進行全腦磁共振掃描,對感興趣區(qū)(RoI)——左側前額葉白質進行三維定位(見圖1),并排除器質性疾病。掃描使用Philips Intera Achieva 3.0 T超導磁共振儀,圖像后處理應用View Forum R5.1.1.1工作站。T1加權像序列:重復時間(TR)/回波時間(TE)為 2000 ms/20 ms。 T2加權像序列:TR/TE 為 3000 ms/80 ms。T2水抑制成像序列:TR/TE為11000 ms/120 ms。E-sDW-SSh-HR序列:TR/TE為 2634 ms/58 ms,視野 220 mm×220 mm×140 mm,采集矩陣 512×512,層厚為6.0 mm,層間距0.6 mm。數(shù)據采集約需15~20 min,期間要求參與者的頭部位置不能移動。
圖1 左側前額葉白質的感興趣區(qū)勾畫
1.2.31H-MRS掃描 采用受激回波采集方法,TR/TE為2000 ms/17 ms,翻轉角90°。在左側前額葉白質勾畫 RoI(大小為 2 cm×2 cm×2 cm)。 RoI中盡量包含更多的前額葉白質,少包含側腦室內的腦脊液,并避開顱骨骨質,以防造成磁場的不均勻性。RoI的平均采樣時間為5 min,平均信號次數(shù)128。體素內勻場、發(fā)射/接收增益調節(jié)、水抑制和無水抑制掃描均由自動預掃描程序完成,水抑制程度為98%,半高線寬小于10 Hz。
圖像采集完成后,使用磁共振掃描儀自帶軟件自動完成基線校準、信號平均和代謝產物識別,以及代謝產物波峰曲線下面積的計算,并得到以肌酸 (creatine,Cr)為參照的代謝產物比值——Glx/Cr(即 Glx相對濃度)。
1.2.4 認知功能評定 由2位主治醫(yī)師應用蒙特利爾認知評估量表 (Montreal cognitive assessment,MoCA)及簡易智力狀態(tài)檢查量表 (mini-mental state examination,MMSE)對AUD組與對照組進行認知功能評定,其中AUD組在開始治療前評定。若研究對象受教育年限<12年,則在測評結果上加1分以校正受教育程度的偏倚。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 26.0進行統(tǒng)計分析。研究對象年齡、受教育年限、飲酒史、平均每月飲酒天數(shù)、Glx相對濃度、認知功能量表評分等符合正態(tài)分布,采用±s描述,獨立樣本t檢驗進行組間比較,平均每日飲酒量非正態(tài)分布,用M(QL,QU)描述。AUD患者左側前額葉白質Glx相對濃度、認知功能與飲酒史及平均每月飲酒天數(shù)的相關性分別采用Pearson相關分析,與平均每日飲酒量相關性采用Spearman相關分析。檢驗水準α=0.05,雙側檢驗。
2.1 一般資料和飲酒情況 AUD組和對照組年齡與受教育年限均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表1。AUD組飲酒史(20.1±8.7)年,平均每日飲酒量6.0(3.0,10.5)標準杯,平均每月飲酒(22.6±7.8)d。
2.2 前額葉白質Glx相對濃度和認知功能 27例研究對象的磁共振平掃均無顯著異常。AUD組左前額葉白質Glx相對濃度比對照組增高,差異有統(tǒng)計學意義 (t=6.912,P<0.001)。與對照組相比較,AUD組的認知功能MoCA評分(t=-2.724,P=0.012)、MMSE 評分(t=-3.387,P=0.003)較低,差異有統(tǒng)計學意義。見表1。
表1 AUD患者和對照組的一般資料、左側額葉白質Glx水平和認知功能評分
2.3 相關性分析 AUD組左側前額葉白質的Glx相對濃度與平均每月飲酒天數(shù)呈正相關(r=0.567,P=0.035),與飲酒年數(shù)和平均每日飲酒量未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學相關關系(P>0.05)。AUD患者的認知功能MoCA 評分 (r=-0.663,P=0.010)、MMSE 評分(r=-0.687,P=0.007)與平均每月飲酒天數(shù)分別呈負相關,與飲酒年數(shù)和平均每日飲酒量未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學相關關系(P>0.05)。AUD患者左側前額葉白質的Glx相對濃度與MoCA評分(r=-0.382,P=0.178)、MMSE 評分(r=-0.368,P=0.195)的相關無統(tǒng)計學意義。
本研究發(fā)現(xiàn),AUD組左側前額葉白質Glx相對濃度增高,且與平均每月飲酒天數(shù)呈正相關關系,驗證了長期大量飲酒患者中樞神經系統(tǒng)的谷氨酸興奮性增高假設,與既往很多研究[10-11]基本一致。既往研究證實,長期飲酒會導致前額葉白質Glx濃度改變[10-13]。ENDE等[10]發(fā)現(xiàn)未治療的重度飲酒者額葉白質谷氨酸水平與AUD嚴重程度呈正相關,尤其與酒精使用時間和使用量有關。GIACOMETTI等[11]研究發(fā)現(xiàn),長期飲酒導致谷氨酸水平升高,部分原因可能是谷氨酸轉運蛋白下調導致谷氨酸轉運減少,突觸前代謝性谷氨酸受體受損。但也有部分研究得到不同結果,如MURRAY等[12]發(fā)現(xiàn)AUD患者前額葉的谷氨酸水平低于健康對照,F(xiàn)RYE等[13]研究發(fā)現(xiàn)谷氨酸水平升高與其飲酒行為和飲酒嚴重程度之間沒有顯著相關性。如前所述,大量研究證明飲酒會導致患者前額葉谷氨酸代謝產物改變,而這種Glx相對濃度水平的不同,可能是患者飲酒時間、飲酒量、自身代償能力,以及研究對象入組標準和樣本量等多種因素不同導致的。
本研究發(fā)現(xiàn),AUD患者的認知功能降低,且與平均每月飲酒天數(shù)呈負相關關系,驗證了持續(xù)飲酒的AUD患者注意力、判斷力和執(zhí)行功能等認知功能受損與飲酒情況相關的觀點,與既往研究[14-18]結果基本一致。陶睿等[14]發(fā)現(xiàn)AUD患者在注意網絡功能測驗中的警覺網絡評分以及正確率有降低。洪珊珊等[15]進一步發(fā)現(xiàn)AUD患者的執(zhí)行功能、注意力、抽象能力、記憶力,均顯著低于健康人群。CRESPI等[16]、杜好瑞等[17]研究發(fā)現(xiàn)AUD患者執(zhí)行功能顯著受損,并且執(zhí)行功能損害與終身飲酒時間呈正相關。以上研究都證實飲酒會導致患者產生學習、注意、言語、執(zhí)行等多方面認知功能損傷。本研究結果與前述發(fā)現(xiàn)基本一致,即持續(xù)飲酒會誘發(fā)神經系統(tǒng)改變,導致認知功能障礙,嚴重影響患者的康復和生存質量[19]。同時,本研究發(fā)現(xiàn)AUD患者的認知功能水平與平均每月飲酒天數(shù)呈負相關,說明飲酒頻率越高,患者的認知功能損害越嚴重。
本研究發(fā)現(xiàn)AUD患者谷氨酸代謝物濃度與認知功能之間雖然有負相關趨勢,但無統(tǒng)計學意義。該結果與文獻不同。有既往研究認為,AUD患者腦部Glx相對濃度水平與認知功能障礙具有相關性[20-21]。谷氨酸在腦中起重要作用,但高濃度谷氨酸具有神經毒性,會對腦組織產生損害[22]。AUD患者腦部谷氨酸水平升高,可能通過破壞正常的突觸信號傳遞而損害學習和記憶過程,從而損害神經認知功能[23]。另有研究發(fā)現(xiàn)Glu系統(tǒng)功能障礙會導致前額葉白質損傷,進而降低患者認知功能[24-25]。上述研究都說明AUD患者的谷氨酸代謝產物水平與認知功能密切相關。但是也有相反結果,如SCHULTE等[26]發(fā)現(xiàn),Glx相對濃度與物質使用障礙的類型和嚴重程度無關,但認為Glx相對濃度與認知功能障礙之間的關系仍應進一步研究。本研究未發(fā)現(xiàn)AUD患者谷氨酸代謝物水平與認知功能之間具有統(tǒng)計學相關關系,其原因可能是樣本量較少導致的假陰性結果,未來可以繼續(xù)擴大樣本量來對該結果進行校正。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)持續(xù)飲酒的AUD患者前額葉白質谷氨酸代謝水平升高和認知功能下降,提示長期持續(xù)飲酒對腦部谷氨酸代謝和認知功能具有影響。雖然受到樣本量較少的限制,但是本研究結果對于AUD患者谷氨酸功能的研究仍有一定探索價值。未來研究需擴大樣本量,并增加探討AUD患者戒斷前后Glx相對濃度變化的縱向研究,以探索腦部谷氨酸代謝產物水平作為AUD患者腦功能損害特異性神經影像學標志物的可能性。