神经性厌食症的生物学机制与临床意义.doc

神经性厌食症的生物学机制与临床意义
摘要
研究表明，遗传学与神经生物学的介导机制对神经性厌食症（AN）的病因起到重要影响。5-羟色胺神经系统可以导致一种涉及病理喂养、焦虑与执着、能使人饮食失调的极端冲动的病理危害，同时，其病因还有可能与外界环境压力有关。
Abstract
Recent evidence suggests that genetic and neurobiologically mediated mechanisms contribute to the etiology of anorexia nervosa (AN). Serotonin neuronal systems in particular, may create vulnerabilities related to pathological feeding, anxiety and obsessions, and extremes of impulse control, that make individuals susceptible to developing an eating disorder, perhaps in combination with environmental stressors.
关键词
神经性厌食症（AN） 5-羟色胺

引言
在过去的十年中，一些证据提出了这样一种可能，5-羟色胺的神经通路可能导致神经性厌食症（AN）的病理生理。首先，大量的生理学和药理学研究表明，在不良状态下，会发生5-羟色胺活动的紊乱，并且这种紊乱将持续至恢复正常以后。其次，5-羟色胺神经系统对于调节食欲，运动，情绪和强迫行为，控制冲动以及奖励等行为也有很大的作用。第三，作用于5-羟色胺神经系统的药物在神经性厌食症（AN）的治疗上有一定的疗效。需要重要强调的是，脑内神经递质在孤立环境中不起任何作用。神经递质系统具有复杂的相互作用，因此，它可能涉及多个系统。相比于其他神经递质系统，我们也许可以采用更多种的工具来研究5-羟色胺的活动，从而更多的了解它的功能。出于这个原因，同时也因为有限的空间，因此，尽管其他神经系统也可能起到作用，但5-羟色胺系统将是这片文章的焦点。

方法
5-羟色胺神经元的胞体位于中线和脑干中缝核，同时投射到皮质，纹状体以及边缘地区。有14种或者更多种类的5-羟色胺受体，以共同的基因序列和第二信使为基础进行划分。如脑成像技术和遗传学这样的新工具，有能够描述人类及他们生活行为的关系上的复杂系统的前景。事实上，这些工具迅速推进了一些知识向这一点的发展，我们可以开始做一些关于病理生理学的猜测，并开始模拟一个简化的、可能被用于测试的假设途径。
当重病时，通常性神经性厌食症的人将出现神经内分泌、自主神经系统及代谢的紊乱，同时，伴有抑郁、焦虑及妄想等精神症状。营养不良夸大了这些症状，是因为在营养恢复后，这些症状减少，但持续发生。确定这样的症状是否会产生一种后果或造成病理性摄食行为或营养不良的潜在原因的因素，是该领域研究的主要方法问题。由于发病年龄早以及在发病前不易识别，因此，在神经性厌食症（AN）的预期研究中有很大困难。另一种方法是确定一种行为表型，通过研究已经恢复健康的曾患有神经性厌食症的女性，我们可以确定，这种行为表型不同于营养不良影响下的表型。事实上，大量的研究已经发现，恢复健康的女性乐于完美主义，思维僵化，克制情绪表达，内向，身体扭曲，偏执，严谨等。此外，患有神经性厌食症以及恢复后的女性由于建立了一种理论化的5-羟色胺活性增加的构造，可以避免提升伤害。恢复后这些症状的持续引发了这样一个问题，这种行为的紊乱是否是一种导致AN发病的发病前特征。

AN患者体内5-羟色胺的异常
就5-羟色胺的功能而言，相比于受控制的女性，患有AN的人，脑脊液中5-羟色胺代谢产物的含量有显著的减少。相比之下，恢复之后，AN参与者的这些5-羟色胺代谢产物将更高于正常水平，同时也比在病理状态下的含量高大约50％。在大多数研究中，AN重病患者对5-羟色胺有一个异常的荷尔蒙反应。通过不同程度的恢复，荷尔蒙反应趋于正常化，但一些异常的激素反应可能会持续。在对5-羟色胺的行为反应的研究中发现，对病理和恢复下的AN参与者，色氨酸的耗损，5-羟色胺的前体，会减少烦躁不安的情绪。一些证据已经表明，患有AN的人体内血清素受体的基因多态性频率已经改变。一篇小型文献对于5-羟色胺特定再摄取抑制剂和非典型精神病药物治疗的可能性给予了进一步的支持，因为5-羟色胺的紊乱是由于这两种药物对5-羟色胺系统的影响。
最近，已使用脑成像技术来描述患病以及康复的AN参与者的5-羟色胺1A、2A受体，并与适龄的进行AN控制的女性相比较。我们的研究得到存在纯粹的限制型AN与暴食型AN两种方式。通常，这些不同的AN 表型在康复后表现出更多的相似性。在病理状态下，焦虑、逃避伤害、强迫与压力、主要的饮食失衡症状的测量更加提升，而在康复后减少，同时，相比于受控制的AN女性，这些症状的测定持续升高。总之，这些数据与先前研究的相一致，表明就营养状况、体重、月经而言，许多康复后的参与者仍持续着上述症状。我们推测，AN的主要症状，如焦虑和强迫的完美主义，有终身性的特点。这种特点是在康复后依然保持病态，并且，AN的不同类型都有相似的症状。

5-羟色胺系统与神经性厌食症主要症状
我们可能会开始进行一些假设，关于如何改变大脑功能使其有助于改善神经性厌食症的主要症状。在5-羟色胺的功能与神经性厌食症的一些行为之间有一种很好的匹配。然而，其他神经系统也可能会参与，应该被包括在假设中可以在以后的研究中进行测试。
食欲行为
患有AN的人有固定形式的食物选择以及变换的饮食行为，他们很少会停下吃，相反，他们会严格限制他们热量的摄入。他们往往是素食主义者，并且时时处在不喜欢和避免吃肉类的状态。此外，他们对食物摄取的选择往往很单一，经常有食物与口味的不同寻常的组合，并且可以描述为仪式化的饮食行为。尽管如此的的观察，但关于食欲紊乱的调节，我们仍知之甚少。
食欲行为是一个涉及胃肠道功能，荷尔蒙，周边及中枢神经系统途径的复杂系统。在大脑中，单胺类神经递质和神经肽的级联调节影响着我们的饮食，如营养素选择，进食速度，饱足感，等等。AN的固定形式的饮食模式可能是特定的神经化学选择的结果。例如，在AN中的一种情况是，5-羟色胺活性过强会导致过分的饱食。理论上讲，通过增加5-羟色胺的活性或其受体的活性，可以造成食物的限制。然而，大量的5-羟色胺受体，比如5- HT1A自身受体或突触，1B / D或2C受体，影响人们的进食。
焦虑和强迫行为
最近的研究表明，大部分AN患者表现出儿童的完美主义，强迫性人格模式，焦虑（尤其是强迫症和社交恐怖症），并且这些症状会在AN发病前出现。众所周知，5-羟色胺神经通路在表达焦虑和恐惧，强迫行为以及抑郁方面发挥作用。专家们一直假设，增加的5-羟色胺活性会抑制上述行为，并且可能涉及逃避伤害。我们已经发现了5-羟色胺2A受体的活性与伤害逃避的积极关系。理论上，细胞外5-羟色胺的减少诱导的饥饿将有助于减少5-羟色胺2A受体的刺激，从而减少焦虑状态。
体育健身活动，奖励和物质
患病中的AN患者有定型亢奋的运动行为，另外，他们缺乏个性，寻求新事物的新奇性降低，酗酒和吸毒的发生率较低。我们已经发现，只有恢复限制型的AN患者体内高香草酸的CSF水平显著减少，与其他亚型相比，高香草酸是多巴胺的主要代谢产物。多巴胺神经元的功能与运动，奖励，以及新事物的寻求有关。多巴胺与5-羟色胺系统有密切的联系，5-羟色胺2A受体和1A受体之间的对立调节多巴胺神经递质。多巴胺终端锥体细胞上的树突棘和轴突间形成突触，同时具有GABA能抑制性。另外，5-羟色胺2A受体位于分别来自黑质纹状体和mesocorticolimbic的DA神经元产生的黑质和腹侧被盖。
年龄和性别
AN是一种特定性别的疾病，通常开始于青春期的一个狭窄的年龄范围。在人类中大量的数据表明，在年龄与5-羟色胺2A受体间存在严重负相关关系。在5-羟色胺1A受体中是否存在与年龄相关的改变还不是很清楚。我们的研究已经趋向寻找在恢复健康的AN患者中年龄与5-羟色胺2A受体活性之间的关系。此外，卵巢类激素具有广泛的效应，这种效应遍及整个大脑的调节情感和认知的5-羟色胺与其他途径。有趣的是，雌激素可能局部地调节在兴奋性锥体神经元中突触连接的部位。我们推测，患AN的人5-羟色胺功能活性失调，从而导致在儿童阶段的焦虑和强迫症状。与年龄或青春期女性行先类固醇激素有关的5-羟色胺功能的改变可能会影响5-羟色胺的体内功能，因此，造成ED的发病。

结论
对于AN的病理生理学的更好的了解，可以引导我们在医疗、新的药物目标、更多的特殊心理治疗上做出一个更加合理的选择。另外，目前，可能致力于研究5-羟色胺功能的活性与一些主要症状的潜在关系，这些固定形式的主要症状包括喂养，气质，个性，身体扭曲，认知，锻炼身体，以及发病年龄与性别。事实上，考虑到这些固定形式的主要症状，这可能是思考对于AN的新的研究诊断标准的合理时间。最后，我们需要与能够模拟在动物体内5-羟色胺功能和结构域的同事合作完成此项研究。

致谢
感谢xx教授在神经生物学课程中的悉心教授。

参考文献
1. Kaye W, Strober M, Jimerson D. The neurobiology of eating disorders. In: Charney DS, Nestler EJ, editors. The neurobiology of mental illness. New York: Oxford Press; 2004. p 1112.
2. Brewerton TD, Brandt HA, Lessem MD, et al. Serotonin in eating disorders. In: Coccaro EF, Murphy DL, editors. Serotonin in major psychiatric disorders. Progress in psychiatry. Washington, DC: American Psychiatric Press, Inc; 1990. p 155.
3. Jimerson DC, Wolfe BE, Metzger ED, et al. Decreased serotonin function in bulimia nervosa. Arch Gen Psychiatry 1997; 54:529.
4. Walsh BT, Devlin MJ. Eating disorders: progress and problems. Science 1998;280:1387.
5. Steiger H, Young SN, Kin NM, et al. Implications of impulsive and affective symptoms for serotonin function in bulimia nervosa. Psychol Med 2001;31:85.
6. Cooper JR, Bloom FE, Roth RH. The biochemical basis of neuropharmacology. 7th edn. New York: Oxford University Press; 1996.
7. Frank GK, Kaye WH, Meltzer CC, et al. Reduced 5-HT2A receptor binding after recovery from anorexia nervosa. Biol Psychiatry 2002;52:896.
8. Bailer UF, Price JC, Meltzer CC, et al. Altered 5-HT2A receptor binding after recovery from bulimia-type anorexia nervosa: relationships to harm avoidance and drive for thinness. Neuropschopharmacology 2004;29:1143.
9. Audenaert K, Van Laere K, Dumont F, et al. Decreased 5-HT2a receptor binding in patients with anorexia nervosa. J Nucl Med 2003;44:163.
10. Tiihonen J, Keski-Rahkonen A, Lopponen M, et al. Brain serotonin 1A receptor binding in bulimia nervosa. Biol Psychiatry 2004;55:871.
11. Freedman LJ, Insel TR, Smith Y. Subcortical projections of area 25 (subgenual cortex) of the macaque monkey. J Comp Neurol 2000;421:172.
12. Charney DS, Deutch A. A functional neuroanatomy of anxiety and fear: implications for the pathophysiology and treatment of anxiety disorders. Crit Rev Neurobiol 1996;10:419.
13. Leibowitz SF. The role of serotonin in eating disorders. Drugs 1990;39[Suppl 3]:33.
14. Rolls E. The rules of formation of the olfactory representations found in the orbitalfrontal cortex olfactory areas in primates. Chem Senses 2001;26:595.
15. O’Doherty JP, Deichmann R, Critchley HD, et al. Neural responses during anticipation of a primary taste reward. Neuron 2002;33:815.
16. Kaye WH, Bulik CM, Thornton L, et al. Comorbidity of anxiety disorders with anorexia and bulimia nervosa. Am J Psychiatry 2004;161:2215.
17. Godart NT, Flament MF, Perdereau F, et al. Comorbidity between eating disorders and anxiety disorders: a review. Int J Eat Disord 2002;32:253.
18. Cloninger CR, Svrakic DM, Przybeck TR. A psychobiological model of temperament and character. Arch Gen Psychiatry 1993;50:975.
19. Mesulam MM. A cortical network for directed attention and unilateral neglect. Ann Neurol 1981;10:309.
20. Kaye WH, Frank GK, McConaha C. Altered dopamine activity after recovery from restricting-type anorexia nervosa. Neuropsychopharmacology 1999;21:503.
21. Meltzer HY, Li Z, Kaneda Y, et al. Serotonin receptors: their key role in drugs to treat schizophrenia. Prog Neuropsychopharmacol Biol Pschiatry 2003;27:1159.
22. Adams K, Pinborg LH, Svarer C, et al. A database of [18F]- altanserin binding to 5-HT2A receptors in normal volunteers: normative data and relationship to physiological and demographic variables. NeuroImage 2004;21:1105.
23. McEwen B. Estrogen actions throughout the brain. Recent Prog Horm Res 2002;57:357.
24. Martin-Ruiz R, Puig MV, Celada P, et al. Control of serotonergic function in medial prefrontal cortex by serotonin-2A receptors through a glutamate-dependent mechanism J Neurosci 2001;21:9856.
25. Ferguson CP, La Via MC, Crossan PJ, et al. Are serotonin selective reuptake inhibitors effective in underweight anorexia nervosa? Int J Eat Disord 1999;25:11.
26. Attia E, Haiman C, Walsh BT, et al. Does fluoxetine augment the inpatient treatment of anorexia nervosa? Am J Psychiatry 1998;155:548.
27. Blier P, de Montigny C. Possible serotonergic mechanisms underlying the antidepressant and anti-obsessive-compulsive disorder responses. Biol Psychiatry 1998;44:313.
28. Kaye WH, Nagata T, Weltzin TE, et al. Double-blind placebocontrolledadministration of fluoxetine in restricting- and restricting-purging-type anorexia nervosa. Biol Psychiatry 2001;49:644.