焦慮為der一種情感表現,是人們面對潛在的或真實的危險或威脅所表現出的一種正常的情緒反應,如果這種情緒表達不當,過于極端或持續存在,則被列為一種病態。焦慮癥狀與許多精神疾病相關,如抑郁癥、恐懼癥、焦慮癥、強迫癥和創傷后應激障礙等。沈鑫華等對首次發病的廣泛性焦慮障礙(generalized anxiety disorder)患者1年的隨訪研究顯示,經1年服藥治療,癥狀明顯者占23.3%,部分緩解狀態占31.7%,痊愈者占45.0%。隨著現代社會工作壓力的增加,焦慮障礙患者的發病率越來越高,因此,進一步探討焦慮障礙的發病機制及治療顯得更為重要。近年來,氧化應激與焦慮障礙的相關關系成為人們應激的熱點。Atmaca等的研究顯示,氧化應激與某些焦慮障礙有關,氧化代謝體系能夠影響機體對焦慮 的控制。
一、氧化應激與細胞損傷
氧化應激(oxidative stress,OS)是指機體在遭受各種有害刺激時,體內高活性分子如活性氧自由基(reactive oxygen species,RNS)產生過多,超出機體氧化物的清除能力,使得氧化與抗氧化系統失衡,細胞則會進入氧化應激狀態,從而繼發細胞損傷。氧化應激可導致細胞發生線粒體等多方面的變化,這些自由基不斷攻擊細胞膜上的多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA),從而產生脂質過氧化作用(lipid peroxidation,LPO),使膜蛋白和酶分子聚合、交聯;還可以修飾堿基,誘導其氧化損傷,造成復制及自我修復時發生錯配。脂質過氧化物產物特別是丙二醛(malondialdehyde,MDA)對細胞具有毒性作用,可與細胞蛋白形成復合物產生細胞毒效應,造成神經細胞代謝和功能形態上的變化,從而誘發中樞神經系統疾病,如神經退行性疾病和許多精神疾病(如精神分裂癥和抑郁癥等)。
盡管大腦近占全身體質量的2%,但它的耗氧量占全身總耗氧量的20%,據估計細胞消耗的氧大約5%被還原成ROS/RNS,因此腦組織與其他組織相比可能產生相對多的ROS/RNS。若氧代謝的產物超過了腦的抗氧化防御能力,核酸、蛋白質以及神經元細胞膜上的脂質就會受到氧化損害,從而導致膜流動性降低,蛋白失活,酶和離子通道受損。當過多的重要大分子受到損害時,細胞功能則會在根本上受到影響,例如線粒體障礙、神經信號改變和神經發育異常,從而影響大腦的正常活動,這些損害又進一步增強了氧化應激,導致大腦額外的負荷。
大腦內在氧化易損性使得許多學者認為氧化損傷可能是神經方面包括神經精神疾病的發病原因之一。
二、氧化應激與焦慮水平的關系
近10年,人們對氧化應激與焦慮關系的研究越來越多。Hovatta等的研究顯示,抗氧化防御機制與焦慮水平之間存在著密切關系;谷胱甘肽還原酶-1(glutathione reductase 1)和乙二醛酶-1(glyoxalase 1)在腦內的表達水平與焦慮有關,并且涉及抗氧化代謝;這些酶在焦慮水平高的小鼠品系列中活性增高,而焦慮水平低的小鼠品系列中活性降低。同時,使用慢病毒介導的基因遺傳方面的研究顯示,該2種酶在小鼠大腦皮質局部的過渡表達導致焦慮樣行為的增加,當其表達受抑制時,焦慮樣行為就降低;研究結果均顯示大腦的抗氧化狀態與焦慮樣行為之間存在直接因果關系,認為谷胱甘肽還原酶-1和乙二醛酶-1參與焦慮的調節。但Ditzen等的研究結果恰恰與之相反,在對紅細胞和腦內不同區域乙二醛酶-1表達的研究顯示,這種蛋白在低焦慮水平時表達增高。從而使得氧化應激與焦慮之間的關系更加復雜。
而Salim等通過給予黃嘌呤(xanthine)和黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)制備氧化應激大鼠模型,發現海馬及杏仁核區的丙二醛水平增加,血清皮質酮(corticost erone,一種應激和焦慮的全身性標志物)的水平也增高,同樣認為氧化應激是焦慮樣行為、高血壓和胰島素抵抗的一個共同致病因素。
焦慮水平還與小腦、海馬內的神經元和角質細胞及大腦皮質的神經元,以及外周血白細胞內的氧化還原狀態有關。Bouayed等的研究結果頁支持這一結論,該研究小組通過對外周血粒細胞內ROS水平與大鼠焦慮水平的研究顯示,外周血粒細胞的氧化還原狀態與焦慮水平呈正相關。
三、焦慮與抗氧化劑
氧化應激對焦慮的作用多數與抗氧化劑有關,有研究者通過實驗說明氧化應激可誘導焦慮樣行為的產生。但與氧化應激相關的焦慮樣行為可以通過抑制還原型輔酶Ⅱ(reduced form of nicotinamide-adenine dinucleotide phosphate)或磷酸二酯酶(phosphodiesterase)而逆轉,這些酶與氧化應激的作用間接相關。
膳食多酚類具有抗焦慮和抗氧化的作用。如抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸(N-acetlcysteine)可降低雙酚A(bisphenolA)誘導的丙二醛的增加,同時降低還原型谷胱甘肽(reduced glutathione hormone)在腦內的水平,Jain等通過測定腦內丙二醛和還原型谷胱甘肽的水平對氧化應激進行評估,證明N-乙酰半胱氨酸具有逆轉認知障礙和降低氧化應激的作用。
研究實驗小鼠腦內維生素E的缺乏會顯著升高中樞神經系統氧化應激的水平,從而導致焦慮樣行為的增加,認知抗氧化劑與小鼠的焦慮行為密切相關。
Salim等的研究也顯示,抗氧化劑與體育鍛煉均具有抗焦慮的作用,能夠降低大鼠腦內的氧化應激水平。從而減少焦慮反應和焦慮樣行為。
四、結語
許多研究結果均說明氧化應激可造成細胞損害,并與神經系統疾病相關聯,但氧化應激與焦慮水平之間的關系還存在爭議,抗氧化劑對焦慮患者是否有效丞待考證,在以后的研究中我們可以著重探討過氧化應激與5-HT系統及焦慮的相關性,從而進一步探討氧化應激與焦慮發病的具體作用機制。對氧化應激與焦慮關系更深層次的研究,將為焦慮障礙的治療提供一個新的靶點。