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研究文章
HIV-1感染、注射药物使用和心理压力下的神经内分泌反应

雷蒙德·L Ownby1*Drenna Waldrop-Valverde2Adarsh M库马尔3.黛博拉·琼斯3.本尼费尔南德斯3.马亨德拉·库马尔3.

1美国诺瓦东南大学精神病学与行为医学系
2美国埃默里大学内尔霍奇森伍德拉夫医学院
3.美国迈阿密大学医学院精神病学和行为科学系

*通讯作者:Raymond L Ownby,医学博士,精神病学和行为医学系,Nova东南大学合作研究中心,3301 College Ave, Fort Lauderdale FL, USA。电话:+ 1-954-262-1481;电子邮件:ro71@nova.edu


摘要

背景:先前的研究表明,HIV-1感染与神经内分泌异常有关,包括自主神经系统(ANS)活动的改变。在HIV-1感染中,去甲肾上腺素(NE)对冷加压应激(一种α-肾上腺素能挑战)的反应钝化。考虑到ANS活性与下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的功能及其在认知功能中的作用的关系,应激反应的变化可能是hiv相关认知功能障碍的一个因素。

摘要目的:在本研究中,我们评估了三组人的NE和皮质醇反应:

设计/参与者:我们研究了三组人的应激反应:(1)有HIV-1感染和注射吸毒史的人,有HIV-1感染但没有注射吸毒史的人,以及没有注射吸毒史的未感染个体的对照组。应激是通过施特鲁普颜色词测试(Stroop Color-Word test)的神经心理测试引起的。在参与者完成Stroop之前和之后,分别在接下来的20分钟内,每隔两段时间采集血样。采用混合效应重复测量模型对数据进行分析。

主要措施:血清去甲肾上腺素,肾上腺素和皮质醇。

结果:分析表明,与没有感染或IDU史的人相比,HIV-1感染和IDU史的人对应激的NE响应明显更大,超过20分钟没有回到基线。肾上腺素和皮质醇反应遵循类似的模式,但组间差异没有统计学意义。

结论:IDU和HIV感染史的结合可能会产生夸大的神经内分泌反应,不能很快恢复到基线水平。考虑到这些对认知和身体功能的潜在影响,对他们实施压力管理技术可能是重要的。

关键字

艾滋病毒;压力;去甲肾上腺素;皮质醇;神经内分泌反应


介绍

人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)感染与多种临床表现有关。神经系统并发症通常对受影响的个体来说特别麻烦,可能包括记忆和其他认知缺陷以及自主神经系统或ANS功能受损[1]几项研究表明,HIV-1感染者对压力的反应可能存在多重障碍,表明感染与自主反应性障碍[1,2]有关,这对治疗的有效性[3]以及情绪和睡眠[4,5]和认知[6]都有影响。

应激引起的神经内分泌标记物变化是ANS功能的一个广泛使用的指标[7,8]。在早期研究中[2],我们使用冷加压试验来研究HIV感染早期患者血浆儿茶酚胺的变化。在这项试验中,患者被要求将一只手放在冰水浴中1至2分钟。然后在接下来的5至10分钟内研究血浆儿茶酚胺水平。这项研究表明,在HIV感染的y期患者对冷加压应激反应迟钝,应激后所有时间点的去甲肾上腺素水平均较低。此外,结果显示,与HIV感染者相比,更多的HIV感染者在应激后的第一时间段内达到去甲肾上腺素反应峰值。这些研究结果表明,与HIV感染者相比,HIV感染者的去甲肾上腺素反应在冷加压后的第一时间段达到峰值ndings被解释为表明HIV感染者的自主神经系统功能紊乱。这种类型的应激源(包括不愉快的身体体验)的结果与其他形式的应激的确切相关性尚不清楚,因为这种形式的应激在日常生活中很少经历。

关于HIV-1感染者对心理应激的儿茶酚胺反应知之甚少。了解这些人对应激反应的更多信息具有很大的潜在重要性。HIV+感染者的心理应激与免疫状态和临床结果的标志物有关。了解自主神经功能HIV+患者对压力的反应可能有助于更好地理解这种关系。

诱导压力的实验方法包括各种各样的程序,每一种都有优点和风险。即使是标准的神经心理学测量方法也被证明会引起被评估者儿茶酚胺水平的变化。有一种简单而简单的方法可以通过神经内分泌功能的变化来检测压力,那就是Stroop Color-Word Test[10]。被要求做这项任务的人通常会觉得这项任务需要有意识的努力,而且它对各种形式的神经心理功能障碍很敏感,包括HIV-1感染[11]的影响。在之前的一项研究中,Stroop任务被证明会引起被要求完成任务的人的儿茶酚胺水平的变化。

这种由需要有意识的主观努力和可能引起轻微焦虑的情况所引起的心理压力可能是艾滋病毒感染者的常见经历。因此,这种类型的压力可能与理解日常压力对受影响个体免疫功能的作用特别相关。因此,更好地理解这种压力影响儿茶酚胺水平的方式,可能有助于理解它如何影响艾滋病毒阳性个体的生活。本研究的目的是通过评估HIV-1感染者和未感染者对心理应激源去甲肾上腺素反应的差异(Stroop Color-Word Test)来研究HIV-1感染者的自主神经系统反应性。

方法
参与者

作为HIV-1感染者和/或有注射吸毒史者对压力的内分泌反应的大型研究的一部分,社区居住的男性和女性被纳入本研究。本研究的参与者包括有注射吸毒史的HIV阳性和HIV阴性个体以及对照参与者。所有感染HIV-1的参与者均未接受治疗或目前正在接受抗逆转录病毒治疗。请注意,这是收集这些数据的时间(1999-2004年)的结果。当时的指导方针是,在一个人的CD4计数低于400之前,不得开始使用抗逆转录病毒药物。参与者年龄在18至50岁之间,如果潜在参与者报告有意识丧失(>30分钟)的头部受伤史,或有精神分裂症或双相情感障碍、高血压或糖尿病等重大精神疾病史,则将其排除在外。德赢vwin首页网址

参与者被认为是注射吸毒者,如果他们有定期注射毒品的历史,定义为每周注射毒品至少6个月。通过任何途径额外使用其他非法物质不是idu的排除标准。从所有参与者那里获得了关于上次使用海洛因、可卡因/快客和大麻的持续时间和时间的信息。合格的对照组参与者在至少两年内没有达到任何物质依赖的诊断标准,包括酒精。物质使用数据通过dsm诊断的结构化临床访谈(SCID[13])收集。所有参与者被要求在每次会议前至少12小时戒除毒品和/或酒精。自我报告和尿液毒理学筛查证实了这一点。如果参与者被发现严重醉酒,约会就会重新安排。hiv阳性的参与者被要求提供血清状态的证据。此外,使用PCR扩增法测定他们的血浆病毒载量(罗氏诊断; the Clinical Immunology Laboratory in the Department of Medicine, the University of Miami, School of Medicine). Verification of HIV seronegative status was not available as part of this study. HIV-positive participants included in the study were free of any AIDS-defining clinical symptoms. This study was approved by the University of Miami Institutional Review Board. All participants gave informed consent prior to initiation of the study and were paid for their participation.

心理(斯特鲁)的挑战

88人在使用Stroop颜色词测试[14](完成于上午8:00至11:00)后评估去甲肾上腺素、肾上腺素和皮质醇水平。到达时,将留置静脉导管用于抽血,放置于每位受试者的肘前静脉。卧位休息20分钟后,在含EDTA的试管中抽取9ml血液,测定静息、基线水平(T1)的去甲肾上腺素、肾上腺素和皮质醇(NE)。然后根据Trenerry MR等[14]方法进行Stroop颜色词测试。在这个版本的任务中,受试者首先拿到一张8 × 10英寸的纸,上面印有蓝色、绿色、红色和棕色的单词,颜色与单词一致(例如,“红色”是用红墨水打印的)。每页上出现100个单词,要求受试者尽可能快地大声朗读这些单词。在Stroop任务的第二部分,受试者再次获得一张8 × 10英寸的纸,上面有颜色词,但在这种情况下,墨水的颜色与词不一致(例如,“红色”是用蓝色写的)。然后要求受试者快速说出这些单词打印时所用的颜色。这种情况要求参与者在考虑墨水颜色时抑制阅读单词的自动反应。它通常需要有意识的精神努力。 Again, 100 words appear on each page. The test is scored as the number correct.

Stroop完成后立即抽取第二份血液样本(T2)。在Stroop (T3)结束后10分钟和Stroop (T4)结束后20分钟再次采集两次血液样本。血样在4°C下立即离心,获得的血浆在-80°C下保存直到检测。

去甲肾上腺素和肾上腺素定量

如前所述,测定去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(EPI)。短暂,1.0毫升血浆,内部标准,dihydroxybezylamine (DHBA) 500 pg / 50µl和混合物被添加了活性氧化铝(~ 20毫克)的2 M三羟甲基氨基甲烷缓冲液,pH值8.7,混合在一个拿瓶在室温下15分钟,离心机(4500 xg 2分钟)。丢弃上清液,用0.2 M tris (pH 8.7)洗涤2次后,用含0.05% EDTA和0.05%二甲亚硫酸钠的0.1 M冰醋酸125µl从氧化铝中洗脱去甲肾上腺素。NE的测定采用反相高效液相色谱分离,然后采用电化学检测(Waters, Alliance separation模块)。将40微升氧化铝洗脱液注入Waters 5µm球形C18保护柱中,采用[2]等晶流动相(10%有机和90%极性)对NE进行分离,流速为0.7 ml/min。用+0.70 V的电化学检测方法检测NE,并通过其保留时间信号输出识别,信号输出由曲线下的面积定义,该面积与NE浓度成正比。采用Waters Empower软件比值法测定NE和Epi浓度,以pg/ml表达。

皮质醇量化

使用市售试剂盒(DSL, Webster, TX)使用固相放射免疫分析法(RIA)定量血浆皮质醇浓度。简单地说,将血浆样品解冻,旋转,将25µl血浆直接加入皮质醇抗体包被试管中,然后加入500µl皮质醇[I125[试剂和混合。混合物在37℃水浴中培养45分钟。将试管离心、滗析,并在自动伽玛计数器(Perkin-Elmer, 1470型)中测定放射性。该技术的最低检测限为每dL血浆0.3 μg皮质醇。试验内和试验间的方差系数分别为5.3%和11.5%。

数据分析

在评估去甲肾上腺素反应的组间差异之前,对去甲肾上腺素、肾上腺素和皮质醇的分布进行了跨时间点的评估。对于每一个,评估建议需要在进一步之前进行日志转换。潜在的混杂变量,如年龄、教育程度、体重指数、种族和性别与这些变量的关系通过相关性进行评估,这些变量与作为协变量的任何因变量有显著(p<0.10)的关系。

我们在SPSS 25 (Armonk, NY: IBM公司)中使用线性混合效应重复测量模型来评估组间差异,HIV感染和IDU状态作为固定效应,时间、时间平方、性别、种族和年龄作为随机效应。重复和随机效应被建模为异质自相关结构,模型的拟合程度作为赤池信息准则(AIC)的最小值进行评估。确定了最终模型的拟合性通过残差分布的检验,它近似正态分布。

结果

本研究纳入样本的描述性统计如表1所示。连续变量组间差异采用单因素方差分析,分类变量组间差异采用卡方统计。这些变量被纳入NE、Epi和皮质醇的混合效应模型中。固定效应的群体成员和群体之间的比较列于表2。即使在控制了基线去甲肾上腺素水平和表3中的其他变量后,感染HIV-1的个体在应对心理应激时的去甲肾上腺素水平也高于未感染的个体(图1)。

图1:去甲肾上腺素的水平。

艾滋病毒- /诱导器(n = 78) 艾滋病毒/诱导器+ (n = 19) HIV + / IDU + (n = 60) 所有(n = 157) 组间差异检验
意思是(SD) 的意思是 SD 的意思是 SD 的意思是 SD 的意思是 SD
基线ln不 5.22 0.76 5.45 0.68 5.55 0.90 5.38 0.82 F(2170)=2.82,p=0.06
基线ln Epi 2.90 1.13 2.89 1.17 3.08 1.10 2.97 1.12 F(2134)=0.68,p=0.51
基线ln Cort 2.18 0.52 2.12 0.55 1.16 0.43 2.17 0.49 F(2155)=0.06,p=0.94
年龄 31.17 9.13 40.78 7.35 39.00 6.41 35.33 8.97 F (2133) = 20.09, p < 0.001
教育 12.92 1.99 11.50 1.50 12.21 1.96 12.49 1.97 F (2165) = 9.11, p < 0.001
身体质量指数 28.52 6.46 25.76 6.67 25.95 4.97 27.36 6.02 F (2166) = 6.31, p = 0.002
标准铜线得分 103.40 12.13 82.22 28.46 89.37 18.23 95.58 18.39 F (2166) = 10.38, p < 0.001
计数
白人 30 12 14 56
黑人 48 7 46 101
男人 31 15 41 87
女性 47 4 19 70

表1:样本的描述性统计。

固定的影响
参数 估计 性病。错误 df t p
拦截 5.70 0.08 38.11 68.29 < 0.001
HIV-/IDU- -0.34 0.12 59.34 -2.82 0.01
HIV-/IDU+ -0.21 0.20 21.95 -1.05 0.31

表2:去甲肾上腺素混合效应模型。

两两组比较
比较 平均差 性病。错误 df p
HIV-/IDU- HIV-/IDU+ -0.13 0.20 25.29 0.88
HIV + / IDU + -0.34 * 0.12 59.34 0.02
HIV-/IDU+ HIV-/IDU- 0.13 0.20 25.29 0.88
HIV + / IDU + -0.21 0.20 21.95 0.66
HIV + / IDU + HIV-/IDU- 0.34 * 0.12 59.34 0.02
HIV-/IDU+ 0.21 0.20 21.95 0.66

表3:去甲肾上腺素成对比较的混合效应模型。
*重要条款

我们为Epi和皮质醇创建了具有相同效果和协变量的模型(图2和3),但这些模型在统计上没有显著意义,在这里没有展示这些模型。各组间去甲肾上腺素、肾上腺素和皮质醇反应的模式如图1-3所示。

图2:肾上腺素的水平。

图3:皮质醇水平。

讨论和结论

因此,这些结果表明,即使在控制了几个潜在的相关变量后,与未感染的个体相比,感染HIV-1的个体在应对Stroop颜色词测试引起的心理应激时,NE水平也会升高。虽然没有获得显著的效果,但相同的反应模式,在20分钟时,肾上腺素和皮质醇出现了延长的升高。因此,这些结果与HIV-1感染和未感染患者自主神经系统反应性的差异一致,以及其他研究表明,心理应激与HPA轴的激活和交感神经系统[15]的功能有关。

这项研究的局限性包括显著的组间差异的变量,可能是重要的参与者对心理应激源的反应。这些因素包括性别、年龄、教育和在Stroop上的表现。考虑到群体在教育成就和Stroop上的表现差异,可能观察到的压力反应差异是普遍认知能力的更广泛差异的结果,这可能会对应对产生影响。虽然这些潜在的混杂变量作为协变量被纳入分析模型中,但这种策略可能不能完全解释这些变量对参与者应激神经内分泌反应的影响。

这些发现的实际意义在于,它们提示了艾滋病毒感染者和注射吸毒者可能对心理应激有夸大的反应。在普通人群中,皮质醇水平升高与认知功能恶化有关[16,17]。应激和皮质醇升高也可能与慢性炎症和其他慢性疾病(包括糖尿病、心血管疾病和抑郁症)的复杂性有关[18,19]。考虑到压力管理干预在降低皮质醇水平方面的有效性[20,21],这些发现强调了为艾滋病毒感染者提供更好的压力管理工具的重要性。

支持

本研究由Dr. Kumar的R01DA031201和R01DA012792资助。

的利益冲突

所有的作者都声明他们没有利益冲突。


参考文献

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条信息

文章类型:研究文章

引用:Ownby RL, Waldrop-Valverde D, Kumar AM, Jones D, Fernandez B,等(2019)HIV-1感染、注射药物使用和心理压力下的神经内分泌反应。J HIV AIDS 5(2): dx.doi.org/10.16966/2380-5536.167

版权:©2019 Ownby RL等。这是一篇开放获取的文章,在知识共享署名许可协议的条款下发布,该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到日期:2019年7月31日

  • 接受日期:2019年9月25日,

  • 发表日期:2019年9月30日,