血管性认知功能障碍患者血清脑源性神经营养因子水平与认知功能的相关性分析

刘 璇，张自艳，陈 莹，付斌芳



·论著·

血管性认知功能障碍患者血清脑源性神经营养因子水平与认知功能的相关性分析

刘 璇，张自艳，陈 莹，付斌芳

目的 探索血管性认知功能障碍患者(vascular cognitive impairment, VCI)血清脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF )水平与认知功能的相关性。方法 收集100例VCI 受试者。检测受试者血清BDNF水平并对认知功能进行评估。所用量表包括简易精神状态检查(mini-mental state examination， MMSE)、词语流畅性测验(verbal fluency test， VFT)、数字广度测验(digit span test， DST)和画钟试验(ten point clock drawing， TPC)。 用相关或偏相关性分析的方法检验VCI患者血清BDNF的水平与其认知功能的相关性。结果 VCI患者血清BDNF水平与MMSE评分(r=0.480,P<0.0001)、VFT评分(r=0.464,P<0.0001)、TPC评分(r=0.443,P<0.0001)和DST评分(r=0.339,P=0.001)呈正相关。结论 血清BDNF水平更高的VCI患者，认知功能表现得更好。

血管性认知功能障碍；脑源性神经营养因子；认知功能

血管性认知功能障碍(vascular cognitive impairment， VCI)是指由脑血管病的危险因素，显性的脑梗死、脑出血或非显性的脑血管病，如脑白质疏松等引起的从轻度的非痴呆性血管性认知功能障碍到血管性痴呆的一大类综合征[1]。加拿大健康和老龄化研究所及VCI研究联盟在流行病学调查的基础上将VCI分为3期：非痴呆性血管性认知功能障碍(vascular cognitive impairment no dementia， VCIND)、血管性痴呆(vascular dementia， VaD)和混合型痴呆[2]。国内流行病学研究表明有30%脑卒中患者发展为VCI[3]，对社会造成了极大的负担。

脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是生长因子家族一个重要的神经营养因子，在保护脑组织免受缺血损害和调节神经元存活、生长、分化方面发挥着重要的作用[4]。研究表明，BDNF不仅在脑缺血损伤后修复方面发挥重要的作用而且在学习和记忆方面也发挥着重要的作用[5]。鉴于BDNF的神经保护、神经营养作用和认知的密切关系，本研究主要探讨VCI患者中血BDNF水平与认知功能的相关性，并对其进行分析。

1 对象与方法

1.1 试验注册 本研究符合《赫尔辛基宣言》及其后续修订，并经武汉大学中南医院伦理委员会审批通过，在中国临床试验注册网站进行注册(实验注册网址：chictr.org，注册号码: ChiCTR-TRC-12002247)。

1.2 纳入标准

1.2.1 VaD的纳入标准：年龄45～80岁；既往有卒中病史或神经影像学提示脑血管病证据；VaD的诊断符合精神疾病诊断与统计手册Ⅳ关于VaD的诊断标准(DSM-IV)[6]； Hachinski 缺血指数大于7[7]。

1.2.2 VCIND纳入标准：年龄45～80岁；既往有脑卒中病史或神经影像学提示脑血管病；受试者存在认知功能障碍，但认知功能障碍未达到VaD的诊断标准(依据精神疾病诊断与统计手册Ⅳ的诊断标准：DSM-IV)[7]。通过以下方面来判断受试者的认知功能障碍是否由血管性原因所导致的：是否卒中样起病、阶梯样恶化、斑片状认知功能损害、存在周围动脉粥样硬化的证据、存在神经影像学的证据[8]；Hachinski缺血指数大于7[7]；通过以下任意两项存在异常，来判断受试者认知功能损害是否导致日常功能缺损：是否能做家务、能否处理自己的财务、能否自主进食、能否自主穿衣、是否存在大便或小便失禁[8]。

1.3 排除标准 合并抑郁；合并心功能、呼吸功能或其他脏器功能衰竭；合并妊娠或良性、恶性肿瘤；有退行性疾病病史，如帕金森病、阿尔茨海默病(AD)等；存在失语等导致严重理解功能障碍，导致受试者认知功能不能检测；纳入研究1年内有乙醇或其他药物依赖、滥用史及服用胆碱酯酶抑制剂等有可能改善认知功能的药物史。

1.4 VCI受试者纳入情况 我们对2012年6月—2013年6月330例VCI患者(其中173例VaD患者和157例VCIND患者)进行了筛选。其中VaD和VCIND各50例纳入本研究。所有患者均知情同意并签署知情同意书。50例VCIND受试者中45例有脑卒中病史，其中25例是大动脉粥样硬化，有7例是小血管病变，有7例有心源性卒中的病史，有6例卒中的病因不能确定，其余5例受试者没有卒中病史。所有的VaD受试者均有脑卒中病史，卒中病史大于3个月。其中29例是大血管粥样硬化，11例是小血管病变，5例有心源性卒中的病史，5例卒中病因不能确定，见表1。

表1 血管性认知功能障碍患者临床资料

注：VaD为血管性痴呆;VCIND为非痴呆性血管性认知功能障碍;BDNF为脑源性神经营养因子；MMSE为简易精神状态检查；TPC为画钟试验；DST为数字广度测验;VFT为词语流畅性测验

1.5 方法 取自清晨9～11时，受试者空腹静脉血4 ml，分离上清物，储存于-80℃冰箱中保存备用。

1.5.1 血清BDNF水平的检测：美国RayBio 公司产人BDNF酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA)试剂盒。按照ELISA试剂盒的说明书进行人血清BDNF水平检测。所有的血清样本均检测2次。本实验所有检测ELISA试剂盒BDNF的最低检测浓度是80 pg/ml。

1.5.2 认知功能的评估：本研究检测受试者所用认知功能的量表如下：简易精神状态检查(mini-mental state examination， MMSE)[9]；词语流畅性测验(verbal fluency test， VFT)[10]；数字广度测验(digit span test， DST)[11]；画钟试验(ten point clock test， TPC)[12]。

2 结果

VCI患者血清BDNF水平与年龄(r=-0.178，P=0.076)、性别(r=-0.024，P=0.810)、教育年限(r=0.241，P=0.216)、体重指数(r=0.107，P=0.289)、吸烟(r=-0.011，P=0.916)、高脂血症(r=-0.073，P=0.469)、糖尿病(r=0.002，P=0.983)和冠心病(r=0.102，P=0.311)没有明显的相关性。而VCI患者的血清BDNF水平与高血压病(r=0.280，P=0.005)、MMSE评分(r=0.480，P<0.0001)、VFT评分(r=0.464，P<0.0001)、TPC评分(r=0.443，P<0.0001)和DST评分(r=0.339，P=0.001)呈明显的正相关。

3 讨论

在本研究中，我们发现VCI患者血清BDNF的水平与认知功能呈正相关。2008年Gunstad等[13]发现在健康的老年群体中，认知功能更好的人群往往其血清BDNF的水平更高，可能与其血清中较高的BDNF能发挥更好的神经保护作用相关。有研究发现在AD早期血清BDNF水平是有所增加的，但随着AD的进展，血清BDNF的水平逐渐下降。有研究认为在AD的早期血清BDNF水平的增加是为了恢复和再建已受破坏的神经网络，并且有基础研究发现早期淀粉样蛋白Aβ的沉积能够促进脑内特别是海马BDNF的表达[14]。我们的研究结果与上述的研究结果是类似的，说明VCI患者中血清BDNF的水平与认知功能的密切关系。

研究表明，当神经元在受到损伤如缺血或者损伤等情况下，BDNF与其受体结合，通过抗氧化、抗凋亡等各种机制来延长神经元生存时间进而发挥其保护作用[15]。Ferrer等[16]研究发现，在短暂性脑缺血损伤前若移植转染BDNF的神经干细胞能有效减少海马的迟发性神经元死亡，而且缺血损伤4 d后发现存活的神经元也主要是BDNF/TrBK阳性神经元。这些研究都说明了BDNF对缺血的脑组织有保护作用。然而近年来还有研究表明，BDNF不仅在脑缺血损伤后修复方面发挥重要的作用而且学习和记忆方面也发挥着重要的作用[4]。

基础研究表明BDNF在记忆过程中发挥了重要的作用，在记忆的形成和强化的过程中，BDNF的mRNA表达明显的增加，同时BDNF高亲和力的受体TrkB的活性明显增强[16]。基础研究发现，脑缺血缺氧损伤时BDNF可促进相关蛋白的表达从而逆转相关蛋白合成障碍所引起的长时程增强维持障碍，影响神经的可塑性从而改善学习、记忆[16]。而基因敲除BDNF或药物拮抗BDNF高亲和力受体TrkB会损害学习和空间记忆功能[16-17]。这些研究充分地说明了BDNF/TrkB信号转导系统在记忆过程中发挥了重要的作用。而我们的研究结果也发现认知功能障碍与血清BDNF水平呈正相关。同时有研究表明血BDNF能通过血脑屏障[18-19]，在大鼠的成长过程中血清BDNF与脑内特别是海马、皮层的BDNF水平经历了类似的改变[20]。那么我们可以认为血清BDNF的水平在一定的程度上反映了脑内BDNF的水平。因此我们可以推测在认知功能表现更好的VCI患者中，其脑内特别是海马和皮层的BDNF水平更高。但这仍然需要进一步的研究来证实。

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Correlation between Serum BDNF Level and Cognitive Function in Patients with Vascular Cognitive Dysfunction

LIU Xuan, ZHANG Zi-yan, CHEN Ying, FU Bin-fang

(Department of Neurology, Affiliated Hospital of Hubei University of Arts and Science Central Hospital of Xiangyang, Xiangyang, Hubei 441021, China)

Objective To investigate the correlation between serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) level and cognitive function in patients with vascular cognitive impairment (VCI). Methods A total of 100 VCI patients were recruited in this study. Serum BDNF levels were detected and cognitive functions were evaluated for the VCI patients. The rating scales included mini-mental state examination (MMSE), verbal fluency test (VFT), digit span test (DST) and ten point clock drawing test (TPC). The correlation between serum BDNF level and cognitive function was examined using correlation or partial correlation analysis. Results Serum BDNF level was positively correlated with MMSE score (r=0.480,P<0.0001), VFT score (r=0.464,P<0.0001), TPC score (r=0.443,P<0.0001) and DST score (r=0.339,P=0.001). Conclusion VCI patients with higher serum BDNF level have better cognitive function.

Vascular cognitive dysfunction; Brain-derived neurotrophic factor; Cognitive function

441021 湖北 襄阳，襄阳市中心医院 湖北文理学院附属医院神经内科

付斌芳,E-mail:liuxuansk17@163.com

R745

A

2095-140X(2015)06-0046-03

10.3969/j.issn.2095-140X.2015.06.012

2015-02-14 修回时间：2015-03-20)