MCI和AD患者记忆损害与左侧额叶及海马代谢产物的相关性

郑加平，路伟，王珊珊，隋世华，董丽华，迟兆富(日照市人民医院，山东日照7686;潍坊医学院研究生院;山东大学齐鲁医院)

MCI和AD患者记忆损害与左侧额叶及海马代谢产物的相关性

郑加平1，路伟2，王珊珊2，隋世华1，董丽华1，迟兆富3
(1日照市人民医院，山东日照276826;2潍坊医学院研究生院;3山东大学齐鲁医院)

摘要:目的探讨轻度认知功能障碍患者(MCI)和阿尔茨海默病(AD)患者的记忆损害与左侧额叶及海马代谢产物变化的相关性。方法选择30例MCI患者(MCI组)、24例AD患者(AD组)和20例健康志愿者(对照组)，应用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评价认知功能总体状况，应用中文听觉词汇学习测验听觉记忆、Rey-Osterrieth复杂图形测验(ROCFT)视觉记忆、韦氏记忆量表中文版测验逻辑记忆，氢质子磁共振波谱(1H-MRS)测左侧额叶及海马代谢物并计算其比值(NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr、NAA/MI)，比较各组记忆功能评分及各代谢物比值，采用Spearman分析进行相关性分析。结果①MCI组MoCA总分、长时延迟记忆、延时再认、视觉记忆、逻辑记忆评分均低于对照组，高于AD组(P均＜0.05) ;即刻记忆、短时延迟记忆评分与AD组比较，差异无统计学意义。②MCI组左侧额叶、左侧海马的NAA/Cr、NAA/MI低于对照组，高于AD组(P均＜0.05) ; MCI组左侧额叶MI/Cr高于对照组(P＜0.05) ;各组Cho/Cr比较差异无统计学意义。③MCI组记忆损害与左侧额叶、左侧海马的NAA/Cr、NAA/MI降低呈正相关。结论MCI患者与AD患者均存在记忆功能损害和脑内代谢物改变，且记忆损害与左侧额叶、左侧海马的物质代谢异常呈正相关关系。

关键词:轻度认知功能障碍;阿尔茨海默病;神经心理学测验;记忆损害;氢质子磁共振波谱

轻度认知功能障碍(MCI)是介于正常衰老和痴呆之间的一种状态，患者具有一定程度认知功能障碍，但未达到痴呆诊断标准，每年有10%～15%的MCI患者可进展为阿尔茨海默病(AD)［1］，是AD高危人群。与年龄和教育程度匹配的正常老年人相比，MCI患者存在轻度智力和记忆损害，不影响日常生活能力，临床症状不明显，需借助神经心理学测试才可发现。氢质子磁共振波谱(1H-MRS)是利用磁共振现象和化学位移作用对原子核及其化合物进行分析的一种方法，能够无创性检测活体组织内化学物质的动态变化及代谢改变。通过1H-MRS检查MCI患者脑内代谢物如N-乙酰天冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌醇(MI)、肌酸(Cr)及其比值的改变，对MCI及AD的早期诊断有重要价值。本研究对MCI 及AD患者进行多种记忆量表评估和1H-MRS检测，探讨其记忆损害与左侧额叶、左侧海马区代谢物改变的相关性。

1　资料与方法

1.1临床资料选择2013年1月～2014年5月在日照市人民医院就诊的认知功能障碍患者，筛选出MCI患者30例，AD患者24例。患者均为右利手。MCI的诊断标准［2～4］:①主诉记忆力下降＞6个月，或知情者(亲属、同事等)报告有记忆力减退表现;②客观检查有与年龄、教育程度不相符的记忆损害;③一般认知功能正常，日常生活活动能力(ADL)评分正常;④改良Hachinski缺血量表评分≤4分，排除血管性认知障碍;⑤排除痴呆;⑥排除其他神经系统疾病和其他系统疾病导致的记忆力下降。AD的诊断标准参照《美国精神障碍诊断统计手册》(DSM-IV)［5］、美国国立神经病语言障碍卒中研究所和AD及相关疾病学会(NINCDSADRDA)［5］两种诊断标准。MCI组中男16例、女14例，年龄68～76(68.63±6.85)岁，受教育年限5～12(8.5±2.6)年，合并高血压12例、糖尿病5例，吸烟13例、饮酒11例。AD组中24例，男13例、女11例，年龄60～80(69.36±7.43)岁，受教育年限5～13(8.8±2.8)年，合并高血压7例、糖尿病4例，吸烟12例、饮酒10例。另选择20例认知功能正常的老年志愿者作为对照组，男10例、女10例，年龄65～80(70.22±6.55)岁，受教育年限6～13(9.5±2.6)年，合并高血压6例、糖尿病3例，吸烟8例、饮酒9例，无记忆力下降主诉，日常生活能力正常。排除标准:脑外伤或其他神经系统疾病史，消化系统疾病、肝肾功能不全、甲状腺疾病、贫血、营养不良史，焦虑、抑郁、精神分裂症等精神疾病史。

1.2相关指标观察

1.2.1神经心理学测试①蒙特利尔认知评估量表(MoCA) :整体评价认知功能(共8项)，包括记忆、延时回忆、视空间执行能力、命名、注意、语言、抽象思维、定向力评分，总分30分，≥26分为正常。若受试者受教育年限＜12年，则测试结果加1分。②中文听觉词汇学习测验听觉记忆。③Rey-Osterrieth复杂图形(ROCFT)测验视觉记忆。④韦氏记忆量表中文版测验逻辑记忆。

1.2.2左侧额叶、海马代谢产物比值测算采用美国GE3.0T超导磁共振扫描仪行颅脑常规MRI 及1H-MRS检查。①常规MRI:获取轴位T1WI、T2WI、T2FLAIR扫描序列，扫描层厚5.00 mm，层间距6.50 mm。②1H-MRS扫描:采用单体素波谱SVS-SE-30序列，TR 1 500 ms，TE 30 ms，FA 90度，平均采样256次，矩阵1 024×1 024，水激发BW 35 MHz，采集BW 1 000 MHz。本研究入组者均为右利手，大多数左侧大脑半球为其优势半球，故兴趣区(ROI)选择左侧额叶、海马，体素大小为额叶12 mm ×12 mm×12 mm，海马15 mm×10 mm×7.5 mm，所选ROI尽可能避开侧脑室、脑沟脑池内脑脊液，每个体素扫描时间3 min 18 s，用软件自动识别并计算N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸(Cr)、胆碱化合物(Cho)、肌醇(MI)的波峰下面积，计算NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr、NAA/MI。

1.3统计学方法应用SPSS19.0统计软件，计量资料以珋x±s表示，两组比较采用t检验，多组间比较采用方差分析;计数资料以相对数构成比表示，采用χ2检验; MCI组和AD组的记忆功能评分与NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr、NAA/MI的相关性用Spearman相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1三组神经心理学测试结果MCI组MoCA总分、长时延迟记忆、延时再认、视觉记忆、逻辑记忆评分均低于对照组，高于AD组(P均＜0.05) ;即刻记忆、短时延迟记忆评分与AD组无统计学差异。见表1。

表1　三组神经心理学测试结果比较(分，±s)

注:与对照组比较，*P＜0.05;与AD组比较，△P＜0.05。

组别　n　MoCA总分　听觉记忆评分即刻记忆　短时延迟记忆　长时延迟记忆　延时再认　视觉记忆评分　逻辑记忆评分MCI组　30　26.1±2.4＊△　6.36±1.91　7.05±2.21*　6.12±2.36＊△11.36±3.44＊△　9.08±3.35＊△　11.37±4.63＊△AD组　24　19.6±3.3*　4.62±1.70*　6.53±2.59*　4.24±1.95*　8.26±3.08*　6.40±2.86*　8.07±4.92*对照组　20　28.8±1.1　7.82±1.24　10.26±2.48　9.43±2.82　14.48±3.71　13.76±3.89　16.97±4.18

表2　三组左侧额叶及海马代谢物比值比较(±s)

注:与对照组比较，*P＜0.05;与AD组比较，△P＜0.05。

组别　n 左侧额叶NAA/Cr　Cho/Cr　MI/Cr　NAA/MI左侧海马NAA/Cr　Cho/Cr　MI/Cr NAA/MI MCI组　30　1.22±0.21＊△　1.05±0.19　0.59±0.11*2.31±0.75＊△1.20±0.13＊△　0.89±0.12　0.88±0.12 2.52±0.33＊△AD组　24　1.02±0.18*　0.92±0.11　0.67±0.15*1.14±0.42*　1.35±0.19*　0.84±0.15　0.93±0.13　1.28±0.56*对照组　20 1.97±0.13　1.16±0.13　0.41±0.08　3.46±1.08　1.48±0.15　0.99±0.14　0.79±0.07 4.19±1.13

2.2三组左侧额叶海马代谢物比值MCI组左侧额叶、左侧海马的NAA/Cr、NAA/MI低于对照组，高于AD组(P均＜0.05) ; MCI组和AD组左侧额叶MI/Cr高于对照组(P＜0.05) ;各组Cho/Cr比较差异无统计学意义。见表2。

2.3MCI、AD患者的记忆功能评分与左侧额叶、海马代谢物比值的相关性MCI组长时延迟回忆、延时再认、视觉回忆、逻辑记忆评分与左侧额叶NAA/MI呈正相关(r分别为0.681、0.874、0.745、0.836; P均＜0.05) ;短时延迟回忆评分与左侧海马NAA/Cr降低呈正相关(r=0.422，P＜0.05) ;长时延迟回忆评分(r分别为0.608、0.705)、延时再认评分(r分别为0.854、0.881)、视觉回忆评分(r分别为0.723、0.782)、逻辑记忆评分(r分别为0.798、0.874)与左侧海马NAA/Cr、NAA/MI降低呈正相关(P均＜0.05)。AD组短延迟回忆评分(r分别为0.414、0.463)与左侧额叶、左侧海马NAA/Cr呈正相关(P＜0.05) ;长延迟回忆评分(r分别为0.644、0.708)、延时再认评分(r分别为0.663、0.858)、视觉回忆评分(r分别为0.736、0.736)、逻辑记忆评分(r分别为0.786、0.814)与左侧额叶NAA/Cr、NAA/MI呈正相关(P＜0.05) ;长延迟回忆评分(r分别为0.672、0.724)、延时再认评分(r分别为0.743、0.862)、视觉回忆评分(r分别为0.778、0.717)、逻辑记忆评分(r分别为0.798、0.869)与左侧海马NAA/Cr、NAA/MI呈正相关(P均＜0.05)。两组即刻记忆评分与NAA/Cr、Cho/Cr、MI/Cr均无相关性。

3　讨论

认知功能障碍患者以记忆功能损害为常见临床表现［7］，可通过神经心理学量表进行评估。目前临床上常用的工具为简易精神状况检查量表(MMSE)、MoCA、汉密尔顿焦虑—抑郁量表、临床痴呆评定量表等。MoCA评估多种原因所致MCI的敏感性优于MMSE［8～10］，可对MCI进行快速筛查。本研究应用MoCA量表进行认知总体评估，结果显示MCI患者的MoCA评分低于对照组，高于AD组，说明MoCA对早期发现MCI患者有一定价值。在记忆功能评价方面，MCI患者的长时延迟记忆、延时再认、视觉记忆、逻辑记忆评分低于对照组，而高于AD组，表明MCI患者存在听觉记忆、视觉记忆、逻辑记忆功能减退。

以往关于认知功能障碍的影像学研究多集中于测定海马、杏仁核体积［11］，而MCI患者在发现明显的解剖结构改变前已有脑内代谢物浓度的变化，1HMRS是反映这些变化的敏感指标。正常人1H-MRS通常出现3个波峰，其峰值的高低顺序为NAA、Cr、Cho(有时Cho高于Cr)，有时可能出现MI峰，但峰值较低。NAA是神经系统重要标志物，存在于成熟脑组织神经元和轴索中，波峰位于2.0 ppm，其含量可反映神经元代谢状态，神经元损伤可引起NAA水平下降。Cr反映肌酸和磷酸肌酸总和，波峰位于3.0 ppm，是脑内能量代谢缓冲剂，能直接反映能量代谢状况，因Cr浓度在各种病理状态下保持稳定，故临床以Cr为参照定量其他代谢产物的变化。Cho反映脑内总胆碱含量，波峰位于3.2 ppm，其峰值的高低与细胞膜的合成和分解代谢有关，反映神经损伤程度。MI被认为仅存在于神经胶质细胞，MI增高通常代表神经胶质增生，在脱髓鞘疾病及老年痴呆中可增高［12］。本研究显示，MCI患者左侧额叶、左侧海马NAA/Cr低于对照组，说明该部位存在神经细胞丢失、神经髓鞘形成和维持障碍，导致认知功能下降，与以往相关报道相符［13］。MCI组和AD组左侧额叶MI/Cr高于对照组，说明左侧额叶存在神经胶质细胞增生，影响记忆相关的神经传导速度，从而干扰记忆活动［14］，引起认知功能减退。另外，MCI患者左侧额叶、左侧海马的NAA/MI高于AD组，提示NAA/MI可监测MCI患者认知功能动态变化。进一步对MCI患者记忆量表评分与左侧额叶、左侧海马1H-MRS脑内代谢物浓度变化进行相关性分析，结果显示，NAA/Cr、NAA/MI变化与记忆功能减退相关，提示MCI患者的记忆损害与左侧颞叶海马、额叶的结构功能损害相关。

总之，MCI与AD患者均存在记忆功能损害和脑内代谢物改变，只是MCI患者程度较轻，且记忆损害与左侧额叶、左侧海马的物质代谢异常呈正相关关系。

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(收稿日期:2014-11-28)

文章编号:1002-266X(2015) 18-0055-03

文献标志码:B

中图分类号:R749

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.18.020