酒精依赖是全球范围内的公共卫生问题,无论在发达国家还是发展中国家都十分常见。长期大量的酒精摄入能够导致多系统疾病发病率和死亡率的提高。研究表明,酗酒能够对心脑血管系统、胃肠道系统和免疫系统等造成严重的不良影响,导致冠心病、脑卒中、肝硬化和肿瘤等疾病的发生。大量饮酒还与焦虑、抑郁、失眠、自杀和其他药物的滥用等一系列精神心理疾病有关。酒精依赖不仅能够诱发身心损伤,还可能导致意外性伤害,加剧额外的医疗费用,给个人、家庭以及社会造成沉重的心理和经济负担。酒精依赖严重威胁了公共健康和经济,亟需加强社会关注。既往研究表明,酒精依赖可以导致脑组织结构和功能的损伤,常见的脑结构改变包括脑白质病变（white matter lesion,WML）、灰质萎缩、胼胝体变性、脑沟增宽等。酒精依赖患者临床表现复杂多样,大部分患者有正式的工作和家庭,能够较为正常地生活,而他们表现出的躯体不适、紧张、焦虑、抑郁、悲伤等是当代社会人们普遍存在的问题,仅有约四分之一的酒精依赖患者会因不适症状就医,这使得酒精依赖较难诊断和识别。因此,寻找酒精依赖诊断和评价病情的生物标志物十分重要,临床医生可以通过临床问诊、问卷评分,结合生物标志物的检测,更迅速准确地对酒精依赖患者做出诊断和评估病情,从而制定更进一步的治疗方案。在本研究中,我们共分成三个部分进行探讨。第一部分采用量表评分的方式对酒精依赖患者和对照组认知、心理、睡眠等多方面进行评价,通过基于体素的形态计量学（Voxel-based morphometry,VBM）、Fazekas评分、胆碱能通路脑白质高信号量表（Cholinergic pathways hyperintensities scale,CHIPS）分别对脑白质体积、脑白质病变以及胆碱能通路脑白质病变的严重程度进行评估,总结酒精依赖患者认知、心理、睡眠和影像学变化的特点,对酒精依赖患者饮酒消耗量、年龄、脑白质病变与认知功能进行了相关性分析。第二部分我们检测了酒精依赖患者和慢性酒精中毒大鼠模型血清中NOD样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3,NLRP3）的表达水平,对NLRP3与饮酒消耗量、认知水平、情绪和睡眠状况相关量表评分以及脑白质体积、脑白质病变、胆碱能通路白质病变严重程度的相关性进行分析,尝试探索NLRP3作为酒精依赖患者生物标志物的可能性。第三部分我们采用Simoa技术检测了神经丝轻链蛋白（neurofilament light,NfL）在酒精依赖患者血清中的表达水平,并进一步分析了 NfL水平与认知、心理、睡眠、脑白质体积、脑白质病变、胆碱能通路白质病变严重程度的相关性,由此探讨了 NfL作为酒精依赖患者生物标志物的可能性。本研究的成果将为酒精依赖的诊断和病情评估提供新的潜在生物标志物,为后续转化医学的研究奠定一定的理论基础。第一部分 酒精依赖患者影像学变化和认知功能的评估和相关性分析目的:评估酒精依赖患者的认知功能、情绪状态、睡眠情况和脑组织影像学变化,探讨酒精依赖患者饮酒消耗量、年龄、脑白质病变程度与认知水平的相关性。方法:通过社会招募的方式纳入50例酒精依赖患者和50例无饮酒史对照组,采用蒙特利尔认知功能评估（Montreal cognitive assessment,MoCA）、匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh sleep quality index,PSQI）、广泛性焦虑障碍（generalized anxiety disorder,GAD-7）和患者健康问卷-9（patient health questionnaire-9,PHQ-9）评估两组认知功能、情绪状态和睡眠情况。酒精依赖患者和对照组均接受磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）检查,采用VBM对脑白质结构进行定量分析;采用Fazekas评分对脑白质病变的严重程度进行分析;应用CHIPS评价胆碱能通路脑白质病变的严重程度。比较酒精依赖患者与对照组在认知、情绪、睡眠、脑白质体积、脑白质病变以及胆碱能通路脑白质病变严重程度等方面的差异,并采用单因素方差分析、Spearman分析等统计学方法对酒精依赖患者饮酒消耗量、年龄、脑白质病变与认知功能进行相关性研究。结果:酒精依赖组MoCA评分和脑白质体积低于对照组,而PSQI、GAD-7、PHQ-9、Fazekas、CHIPS评分高于对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）。在年龄≥49岁组,重度饮酒者的MoCA评分低于轻度饮酒者,而在年龄＜49岁组,重度饮酒的MoCA评分与轻度饮酒者相比,差异无统计学意义。在重度饮酒患者中,年龄≥49岁组的MoCA评分低于年龄＜49岁组,而轻度饮酒患者中,年龄≥49岁组的MoCA评分与年龄＜49岁组无统计学差异。Spearman相关性分析结果提示,Fazekas评分与MoCA评分呈负相关（r=-0.292,P=0.0397）。重度饮酒者Fazekas评分与轻度饮酒者相比无统计学差异（P＞0.05）,酒精消耗量与Fazekas评分无明显的相关性（r=0.0085,P=0.953）。CHIPS评分与Fazekas评分呈正相关（r=0.793,P＜0.01）,酒精依赖患者中认知障碍组CHIPS评分高于认知正常组,差异均有统计学意义（P＜0.05）,但CHIPS评分与MoCA评分没有明显的相关性（r=-0.258,P=0.071）。结论:相较于对照组,酒精依赖患者存在一定的焦虑、抑郁和睡眠障碍,认知功能有所下降。在年龄相对较大的患者中,饮酒消耗量越大,认知功能下降越明显,而在年龄较小的患者中,饮酒消耗量对于认知水平的影响可能较小。酒精依赖患者脑白质病变程度与认知水平有关。第二部分 NLRP3作为酒精依赖诊断生物标志物的探讨目的:酒精能够刺激caspase-1的激活,诱导IL-1β和IL-18等促炎细胞因子的产生,激活NLRP3炎性小体复合物。基于此,我们探讨了 NLRP3作为酒精依赖生物标志物的可能性。方法:通过社会招募的方式纳入50例酒精依赖患者和50例无饮酒史对照组,采用酶联免疫吸附试验方法（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测酒精依赖患者和对照组血清NLRP3的表达水平。用“标准杯”评价酒精依赖患者的酒精消耗量。采用Spearman法分析酒精依赖患者血清NLRP3与酒精消耗量、MoCA、PSQI、GAD-7、PHQ-9、脑白质体积、Fazekas评分以及CHIPS评分的相关性。受试者工作特征曲线（receiver operator characteristic curve,ROC）评价NLRP3对酒精依赖的诊断效能。此外,构建慢性酒精摄入大鼠模型,实时荧光定量荧光定量PCR法检测大鼠血清NLRP3表达水平的变化。结果:酒精依赖患者和慢性酒精摄入大鼠模型血清中NLRP3的表达水平高于对照组（P＜0.05）。酒精依赖患者血清NLRP3水平与每月酒精消耗量、MoCA、PSQI、GAD-7、PHQ-9、Fazekas 评分、脑白质体积和 CHIPS 评分无关（P＞0.05）。ROC结果提示血清NLRP3表达水平诊断酒精依赖的曲线下面积（area under curve,AUC）是 0.8536,NLRP3 的 cut-off 值为 364.6pg/ml 时具有 84%的灵敏度和88%的特异度。结论:本研究提示血清NLRP3可能作为辅助酒精依赖诊断的生物标志物。第三部分NfL作为酒精依赖生物标志物的探讨目的:NfL是神经元和轴突损伤的生物标志物。我们检测了 NfL在酒精依赖患者血清的表达水平,探讨NfL作为酒精依赖潜在的生物标志物的意义。方法:通过社会招募的方式纳入50例酒精依赖患者和50例无饮酒史对照组,采用单分子阵列（Single-Molecule Array,Simoa）检测酒精依赖患者和对照组血清NfL的表达水平。采用Spearman法分析酒精依赖患者血清NfL表达水平与酒精消耗量、MoCA、PSQI、GAD-7、PHQ-9、、脑白质体积、Fazekas 评分以及 CHIPS评分的相关性。ROC评价NfL对于酒精依赖的诊断效能。结果:酒精依赖组NfL的表达水平高于对照组（P＜0.05）,酒精依赖患者和对照组不同性别间血清NfL表达水平无统计学差异（P＞0.05）,酒精依赖患者和对照组NfL表达水平与年龄呈正相关（P＜0.05）。酒精依赖组NfL水平与PSQI 评分（r=0.461,P=0.001）和 PHQ-9 评分呈正相关（r=0.423,P=0.002）,与MoCA评分呈负相关（r=-0.94,P＜0.01）,与平均每月酒精消耗量、GAD-7评分无明显相关性（P＞0.05）。酒精依赖患者血清NfL水平与WMV呈负相关（r=-0.343,P=0.015）,与 Fazekas 评分（r=0.930,P＜0.01）、CHIPS 评分（r=0.789,P＜0.01）呈正相关。采用ROC曲线评估血清NfL表达水平对酒精依赖的预测能力,曲线下面积是0.9234,NfL的cut-off值为16.65 pg/ml时具有84%的灵敏度和94%的特异度。结论:本研究提示NfL可能作为酒精依赖诊断的生物标志物的潜在价值。其中,NfL与酒精依赖患者认知、情绪、睡眠和脑白质损伤程度有一定的相关性,提示NfL可能用于评估酒精依赖患者脑损伤的严重程度、病情进展和预后。