《Addiction Biology》:Effects of Binge Drinking and Alcohol Withdrawal on Serum Neurofilament Levels
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长期重度饮酒和酒精戒断已知会弥漫性损伤白质(white matter, WM),但单次戒断事件所造成的损伤是否具有功能相关性,以及白质损伤是否也会在单次重度饮酒期间或之后发生,尚不十分清楚。因此,研究人员着手开展三项独立研究,以探讨急性酒精中毒、酒精宿醉及(急
长期重度饮酒和酒精戒断已知会弥漫性损伤白质(white matter, WM),但单次戒断事件所造成的损伤是否具有功能相关性,以及白质损伤是否也会在单次重度饮酒期间或之后发生,尚不十分清楚。因此,研究人员着手开展三项独立研究,以探讨急性酒精中毒、酒精宿醉及(急性期后)酒精戒断对轴突损伤的影响,轴突损伤通过血清神经丝轻链(serum neurofilament light chain, NFL)进行评估;同时评估潜在相关的认知-行为功能,该功能通过CANTAB测试组合(CANTAB test battery)进行评估。急性中毒和宿醉效应在健康年轻男性中加以研究,受试者在两项独立的随机实验交叉研究中接受了旨在达到约1.2‰中毒水平的标准化饮酒程序。(急性期后)戒断效应则在接受为期21天住院合格解毒治疗的戒断患者中进行纵向观察。酒精中毒(n=51)或酒精宿醉(n=80)对NFL水平无显著影响。相反,戒断患者(n=31)在住院治疗过程中表现出NFL水平的显著变化;最显著的是从入院首日至戒断症状高峰期NFL水平增加,随后从该高峰下降至出院日。戒断患者较高的NFL水平与较慢的运动反应以及赌博任务中较低的风险承担/延迟厌恶相关,该赌博任务通过CANTAB测试组合进行评估。总之,尽管接受了金标准的酒精戒断住院治疗,但轴突损伤的功能相关性增加仍需进一步研究。
该研究聚焦于慢性重度饮酒和酒精戒断对脑白质(white matter, WM)损伤的影响。既往已知长期重度饮酒和酒精戒断可弥漫性损伤白质,但单次戒断事件造成的损伤是否具有功能相关性,以及单次狂饮本身是否足以诱发白质损伤,仍不明确。血清神经丝轻链(neurofilament light chain, NFL)是一种可敏感反映轴突损伤的生物标志物,有望用于解决这一问题。研究人员基于谷氨酸能兴奋毒性假说,推测酒精戒断期间谷氨酸/GABA稳态失衡导致的神经元过度兴奋可能是轴突损伤的主要驱动因素,而非酒精直接毒性。为此,研究者在三个独立人群中分别检验了急性酒精中毒、酒精宿醉和酒精戒断对NFL水平及认知-行为功能的影响,并假设NFL在急性中毒期不升高、宿醉期可能轻微升高、戒断期显著升高且随住院治疗逐渐下降。
在研究方法上,研究1(急性中毒,n=51)和研究2(酒精宿醉,n=80)均采用随机交叉实验设计,纳入健康年轻男性(平均年龄约22.7岁),通过标准化饮酒程序使最高呼气酒精浓度达到约1.2‰,分别比较清醒与中毒、清醒与宿醉状态下的NFL水平;研究3(戒断,n=31)为纵向观察设计,纳入来自德累斯顿大学医院和拉德博伊尔ELBLANDKLINIKUM的酒精使用障碍(alcohol use disorder, AUD)患者(平均年龄47.5岁),在21天住院解毒治疗期间于入院(T1)、戒断症状高峰(T2)、症状消退后(T3)和出院前(T4)四个时间点重复检测NFL。NFL采用单分子阵列(single molecule array, SIMOA)技术定量。认知-行为功能采用剑桥神经心理测试自动化成套(CANTAB)测试组合评估,包括反应时间(RTI)、快速视觉信息处理(RVP)、空间工作记忆(SWM)、停止信号任务(SST)、剑桥赌博任务(CGT)和维度内外转换(IED)。统计方法包括配对t检验、Wilcoxon符号秩检验、重复测量方差分析、贝叶斯检验及Pearson相关分析。
主要结果如下:
3.1 样本特征:研究1和2为低风险饮酒的健康年轻男性,研究3为重度AUD患者,其AUDIT评分(27.3±5.7)和抑郁评分均显著更高。
3.2 急性酒精中毒对NFL水平的影响(假设1/研究1):通过研究1的随机交叉比较,清醒状态(5.506±1.762 nmol/L)与急性中毒状态(5.436±2.028 nmol/L)的NFL水平无显著差异(p=0.279),贝叶斯分析提供中等证据支持零假设(BF01=8.07),验证了假设1,即急性中毒不引起可检测的轴突损伤。
3.3 急性酒精宿醉对NFL水平的影响(假设2):通过研究2的随机交叉比较,宿醉状态下NFL(5.032±1.910 nmol/L)较清醒状态(4.906±1.870 nmol/L)有升高趋势,但未达统计学显著(p=0.109),贝叶斯证据支持无差异(BF01=3.00),因此假设2未获充分支持。
3.4 酒精戒断对NFL水平的影响(假设3):通过研究3的纵向重复测量,时间主效应显著(p<0.001);NFL从T1(13.918±6.340)显著升至T2(16.338±7.325),随后从T2显著下降至T3(15.265±6.508)和T4(13.156±5.190)。这一模式与临床戒断症状进程一致,支持假设3,即戒断本身驱动轴突损伤。
3.5 NFL水平与认知-行为表现的相关性(假设4):在研究1和2中,NFL与CANTAB认知表现无一致相关模式;在研究3中,较高NFL与较慢的运动反应(RTI、SST)以及赌博任务中较低的风险承担和延迟厌恶显著相关。此外,入院时较高血酒精浓度与较差认知表现相关,入院时较低硫胺素水平也与部分认知指标相关。
讨论部分总结指出,研究结果不支持急性中毒或中等程度宿醉引起可检测的轴突损伤,而戒断期间NFL升高并随治疗下降,表明白质损伤可能与耐受/戒断机制有关,而非酒精直接毒性所致。NFL可作为戒断期间监测轴突损伤和认知风险的临床标志物。局限性包括未纳入女性、样本量较小、无法区分中枢与外周神经损伤等。研究结论翻译如下:尽管酒精本身的神经毒性毋庸置疑,但该研究结果清楚表明,在频繁饮酒者和AUD患者中反复观察到的广泛白质损伤,可能在相当程度上并非由酒精本身引起,而是由耐受诱导的谷氨酸能神经毒性所致(这是区分中毒/宿醉与戒断的主要因素)。鉴于戒断期间NFL升高及其与认知、运动过程及AUD饮酒习惯的关联,研究者建议并鼓励将NFL用作酒精解毒治疗中的临床标志物。未来研究应进一步探讨