手指比值(2D∶4D)与精神分裂症的关系研究

柳美玲 李业平 李 融 张 艳 施星明

研究[1-2]发现，健康人群的食指(2D)与无名指(4D)的比值具有特定的模式，即男性小于女性，同时2D∶4D比值是个体胚胎期在子宫内受到的性激素水平的一种反映[3]，该比值在妊娠期前三个月结束时已经固定并在个体出生后保持稳定[4]，后期青春期激素水平的变化及社会环境以某些方式对其产生的影响可以排除[5]。研究表明，精神分裂症是一种与胚胎期神经发育障碍有关的疾病[6]，而产前性激素环境异常是精神分裂症发病的一个影响因素[7]，因为性激素在个体胚胎期的大脑皮质发育上发挥永久性的组织作用，可通过激素调节、诱导细胞凋亡、神经细胞损伤等效应影响认知功能，对个体神经心理的发展产生关键作用[8-9]。近年来对于2D∶4D比值的研究十分广泛，它与胚胎期性激素水平的关系已得到揭示，但其在精神分裂症患者和健康人群间的差异，及是否与患者精神症状存在相关性尚未明确。因此，本研究以精神分裂症患者及健康人群作为研究对象，比较两者2D∶4D比值差异，并分析精神分裂症患者2D∶4D比值与其精神症状的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2019年7月至2020年8月在芜湖市第四人民医院住院的136名精神分裂症患者作为精神分裂症患者组(患者组)，同期招募在芜湖市第四人民医院工作、学习及就诊患者家属148名健康人群作为对照组。纳入标准:①年龄18～65岁；②患者组符合ICD-10中精神分裂症的诊断标准[10]；③患者组阳性与阴性症状(positive and negative syndrome scale，PANSS) 量表得分≥60分；④均为右利手且无手指骨折或异常缺损的情况；⑤自愿加入本研究，并签署知情同意书。排除标准: ①合并其他精神疾病、神经系统疾病者；②因脑器质性及躯体疾病所致的精神障碍；③依从性差，不能配合调查者。精神分裂症患者和健康人群均来自中国汉族人群，两组研究对象年龄、受教育水平、婚姻状况比较，差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表 1。

本研究经湖市第四人民医院医学伦理委员会批准(伦理批号：EXT 20-01-09)，患者及健康人群被试均了解调查内容。

表1 两组被试者一般资料比较

1.2 测量方法 本研究采取使用相机对被试者双手手掌进行拍照的方法来搜集被试者手指长度数据[11]，拍照时统一要求患者组和对照组的被试者将双手伸直手心向上平放置于桌面一固定位置，同时保持相机垂直于手掌侧的相同高度，进行同一角度和高度的拍照，随后将照片存入电脑。Christoph等[12]研究指出当样本量适中时，建议采用具有最高测量精度的电脑软件，如Gimp、Adobe Photoshop及 Corel Draw等对手指照片进行间接测量的方法。因而笔者使用Adobe Photoshop CC 19.1.3软件对被试者照片中左右手的食指和无名指长度进行两次测量，在测量前先对照片进行删减，排除不清晰、角度偏差较大的照片，测量的距离为手指靠近手掌侧折痕中点与指尖之间最短距离，两次测量结果取平均值代表食指和无名指的长度并计算相应比值。采用PANSS量表[13]对患者的精神症状进行评估，包括阳性症状、阴性症状、兴奋、抑郁和认知五个维度共30个条目，按从1(无症状)到7(极重度)进行7级评分，各维度相应得分范围为4～28、9～63、4～28、6～42和7～49，总分为30～210，得分越高说明精神症状越严重。

1.3 观察指标 记录并比较两组被试者2D∶4D值,并分析精神分裂症患者的2D∶4D值与PANSS量表的相关性。

2 结果

2.1 两组被试者左右手的2D∶4D比值比较 精神分裂症患者组右手的2D∶4D比值小于对照组；在不同性别中，患者组男性左右手的2D∶4D值均大于对照组，患者组女性左右手的2D∶4D比值均小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。对照组右手的2D∶4D值大于左手，其中男性左右手的2D∶4D比值小于女性(P<0.05)；而患者组左右手的2D∶4D比值差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组研究对象左右手的2D∶4D比值比较

2.2 患者组精神症状评分情况 对136例精神分裂症患者均进行精神症状评分，PANSS 阳性症状评分为(13.88±3.98)分，阴性症状评分为(31.46±5.23)分，认知评分为(18.99±3.92)，兴奋评分为(13.19±4.19)抑郁评分为(21.84±3.85)分，PANSS 总分为(110.02±13.61)分。

2.3 患者组左右手的2D∶4D比值与精神症状的相关性分析 患者的左右手的2D∶4D比值与PANSS总分及各症状因子得分均不存在相关性(P均>0.05)。见表3。

表3 左右手的2D∶4D比值与精神症状的相关性分析

3 讨论

精神分裂症的发病机制与胚胎期神经心理发育异常有关，雄激素理论[14]表明，由于产前性激素的影响，个体神经系统的变化和大脑半球的偏侧化在早期就开始发生，而个体心理行为特征可能是这些永久性组织变化的结果。本研究对产前激素水平的标志2D∶4D比值与精神分裂症之间的潜在关联进行探索，以期为精神分裂症的发病机制提供证据。

产前性激素会对大脑皮质的组织效应、神经元的存活率、尤其是大脑偏侧化的发展产生重要作用[15-16]，精神分裂症患者与健康人群相比表现出大脑半球不对称性减少，他们的症状可能与部分语言脑区偏侧化未得到正常发展有关[17]。本研究结果显示，两组被试的右手2D∶4D比值的差异具有统计学意义，左手2D∶4D比值不存在差异，这表明精神分裂症患者存在与健康人群不一样的2D∶4D比值。与健康人群相比，患者异常的比值明显反映在右手，说明相较于左手，人类右手的2D∶4D比值更受产前性激素的影响[18]。

Arato等[19]研究发现，精神分裂症患者更具有“女性化”的表型，主要为男性患者和女性患者的2D相对4D长度更长，即2D∶4D比值大于“1”。在本研究中，男性患者左右手的2D∶4D比值均大于男性对照组，这与Arato等及Fusar-Poli等[20]的研究结果相符，表明男性精神分裂症患者相比于正常男性确实有“女性化”倾向；女性患者左右手的2D∶4D比值均小于女性对照组，这与Venkatasubramanian等[21]的研究结果一致。这些异于健康人群的2D∶4D比值模式可能与某些潜在的精神症状相关，研究[22]显示，在学龄前儿童中，低2D∶4D比值与女孩的社会功能差及多动症有关，而高2D∶4D比值与男孩的情绪症状发生率高有关。所以在大脑发育的早期，雄激素增加了女孩多动症和社会认知能力低下出现的倾向，雌激素增加了男孩出现情绪问题的倾向。在以成年人为被试的对照研究[23]发现，男性更高的2D∶4D比值与一种与分裂型思维密切相关的超自然及可疑信念相关联，同时由于产前暴露于较高水平的雄激素或雌激素，人们会相信某些类型的超自然现象，尤其是意志力和某种程度的超感官知觉[24]，这些异常的认知行为表现可能是发展性精神病理学的前兆。

本研究发现，健康对照组男性左右手的2D∶4D比值小于女性，并且这种性别差异的程度在右手的2D∶4D比值上体现出最大[25]，而精神分裂症男女患者间的2D∶4D比值不存在差异，这种手指比值性别间差异的消失表明与健康人相比，患者在胚胎期暴露于存在水平异常的性激素环境下，这种环境会对神经回路和髓鞘的正常形成过程产生影响，使得神经元突触的修剪及髓鞘的形成发育出现问题[26]，成为引发精神分裂症的一个危险因素，这一过程可持续到青春期或成年早期，然后在与后期神经生化及环境不良因素相互作用下引发精神分裂症。

研究[27-28]认为，精神分裂症患者特定阴性症状的减少和严重程度的降低，与女性患者产前暴露于较高雌激素浓度，男性患者产前暴露于较高雄素浓度有关。产前性激素浓度的升高会增加男性患者的焦虑的可能性和女性患者的抑郁的可能性，影响参与情绪调节的皮质—边缘网络结构[29]，对中枢神经系统多巴胺水平产生调节作用，影响个体认知功能和情绪。本研究对精神分裂症患者的左右手的2D∶4D比值与其精神症状的相关性分析发现，两者不存在相关关系，表明虽然产前性激素对患者的大脑神经系统方面产生了影响，但是由于后期的精神症状是会随着治疗及时间而变化发展的，仅在某一时间段进行症状评估结果不能很好的反映出患者精神症状的动态性，所以对于患者的临床症状表现及病程发展，相较于产前性激素，个体内源性的性激素是具有一定保护作用的[30]。一项利用睾酮素对男性精神分裂症患者进行辅助治疗的临床研究发现，患者睾酮素水平的提高改善了阴性症状[31]，这提示相关医疗人员对于个体患病初期的性激素水平要加以关注，及时处理存在的性激素水平异常情况以提高精神分裂症患者预后效果及生存质量[32]。

综上所述，精神分裂症患者具有异于正常人的手指2D∶4D比值，反映出精神分裂症发病与产前激素水平的异常有关，但本研究并未发现精神分裂症精神症状与产前激素的相关性，原因可能是本研究采用被试数量的限制及所在地区的不同，尽管软件测量的方法具有较高的评分者信度和精确性，但是因为测量次数的限制而导致其中存在误差。鉴于精神分裂症的复杂发病机制和某些影响机制仍未被清楚揭示的事实，可能需要进一步的研究来表征2D∶4D比值模式与精神分裂症及其精神症状之间的联系。