血管性痴呆早期诊断与生物标记物相关性研究进展

方　兴



血管性痴呆早期诊断与生物标记物相关性研究进展

方兴

血管性痴呆；早期诊断；生物标记物；同型半胱氨酸；C-反应蛋白

血管性痴呆(vascular dementia，VD)是因各种脑血管病(缺血性或出血性或急慢性缺氧性脑血管病等)引起的脑功能障碍而产生的一组获得性严重认知功能缺陷或衰退的临床综合征。它是一种大脑皮层高级神经功能进行性衰退疾病，临床表现除具有神经系统损害的症状和定位体征外，尚存有一系列异常的神经心理症状和精神行为，如：认知、记忆、语言、行为、情感、人格、计算力和抽象判断力等功能改变。目前VD的诊断主要依赖于脑血管病变的影像学证据及各种神经心理学测量量表，缺乏公认的生物学诊断指标。近年来，随着分子生物学研究的不断深入，一些生物学标记物已被应用于VD诊断和鉴别诊断，以及作为VD药物治疗临床试验的替代终点[1-2]，并被认为“可客观反映疾病的发病机制，可用于评估疾病的风险或预后，指导临床诊断或监控药物治疗”[3]，为VD的早期诊断和治疗展示了较好的发展趋势，现就近10年来有关血管性痴呆生物学标记物相关性的研究作一综述。

1　同型半胱氨酸(homocysteinemia，Hcy)

同型半胱氨酸是一种含巯基的氨基酸，是体内蛋氨酸循环脱甲基后的衍生物，参与体内的能量代谢和多种甲基化反应。据弗明汉医学研究中心对1 092例平均年龄为76岁老年人的调查结果表明，Hcy水平大于14 μmol/L者患老年痴呆的危险性加倍。Chin等[4]研究也发现：Hcy 病人在神经心理学评估中视觉记忆及词语回忆的测试结果较差，提示Hcy为某一特定认知功能相关的血管性生物学标志物。血浆Hcy 浓度的升高与认知功能降低及痴呆的发生有明显相关性，Hcy水平的升高与认知功能呈负相关，即 Hcy水平愈高，则认知功能存在的障碍程度愈高，可以作为痴呆发生的一个强有力以及独立的危险因素[5-6]。近年新加坡的一项研究也证实：对于健康老年人来说，血浆高浓度的Hcy 与脑白质体积的减小及认知功能的下降有明显的相关性[7]。由此可见，检测血清 Hcy 在一定程度上可预测痴呆的发生。

2　中枢胆碱能

脑血管病最常见原因为各种因素导致的脑动脉硬化，严重脑动脉硬化即可导致脑细胞大量坏死，脑细胞凋亡增加，合成原料乙酰辅酶A减少，酶的活性降低，中枢胆碱能系统受损，导致乙酰胆碱(acetylcholine，Ach)的产生减少，高级神经功能下降，最终出现痴呆[8]，可见中枢胆碱能神经递质在学习、记忆、行为中起着重要的调节作用。脑内胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase，ChAT)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase，AchE)共同维持着脑内Ach的动态平衡，同时也是维持哺乳动物进行学习、记忆的必要条件[9-10]。实验研究发现：小鼠海马组织内的AchE参与了VD的形成，AchE的活性下降，进一步导致VD小鼠的学习和记忆障碍[11]。通过检测人和大鼠 VD 组与正常对照组血浆中 AchE 的活性，也发现人和大鼠 VD 组血浆中 AchE 的活性明显减低，同时学习和记忆力也随之下降，由此推测血浆中 AchE 的活性与认知水平有关[12]。临床应用高效液相色谱检测方法(HPLC) 对44 例VD 病人进行脑脊液中的 Ach 和胆碱(Ch)检测，结果 VD组和治疗组病人脑脊液(CSF)的 Ach 和 Ch 含量均低于对照组(P<0.05)，且Ach 的降低与认知障碍呈正相关[13]。

3　C-反应蛋白(CRP)

C-反应蛋白是体内重要的炎症标志物之一，它参与了动脉粥样硬化形成的病理生理全过程，包括粥样斑块的形成和破裂，心、脑血管病的发生和发展。而心、脑血管粥样硬化斑块的发生、发展对VD的发病起着至关重要的作用。有研究表明VD病人血浆CRP水平显著升高，并认为血浆CRP水平是脑梗死后血管性痴呆发生的一个重要危险因子[14]。其发病机制可能是CRP 通过影响血管内皮功能、抑制新生血管的形成和促炎性反应等途径而影响认知功能，或因CRP过度表达而加重脑组织损伤，中枢神经系统中的趋化因子由小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元表达，炎性介质会增加其表达，在VD病人中存在趋化因子的过度表达，致使认知功能损害风险增高而发生VD病症[15-16]。有研究采用散射比浊法，测定31例AD 病人、28 例VD 病人的血浆 CRP 含量，并与正常对照组 23 名进行比较分析，发现VD 组病人血浆 CRP 水平较正常对照组明显升高(P<0.05)，且VD 组血浆 CRP 与 VD 的严重程度呈正相关[17]，认为血浆CRP能够进一步预测脑卒中病人是否有发展为VD的可能，为脑卒中后早期采用抗感染治疗措施以预防VD的产生提供了理论依据。

4　β-淀粉样蛋白(amyloid beta protein，Aβ)

β-淀粉样蛋白是AD老年斑的重要成分之一，它在脑内的沉积被认为是AD发病的一个关键机制。但近年的实验研究发现：Aβ生成增多可能与VD模型大鼠的学习记忆能力下降有关，而脑内Aβ增多可损害胆碱能系统，诱发炎性反应，并导致突触丢失、轴索损伤、神经元凋亡等，最终导致了学习记忆能力的障碍[18]。Pluta[19]对脑缺血后血脑屏障(BBB)破坏与认知损害关系进行研究，认为 VD的形成包括两个阶段，即缺血后 Aβ 对神经元的初级损伤和 BBB 损坏后的二次损伤。BBB 受损后，Aβ 侵入脑软体组织，Aβ的毒性作用激活，导致认知损害而致VD形成。

5　Tau 蛋白

Tau蛋白是一种微管相关蛋白，主要分布在神经元轴突中，在正常机体内，Tau蛋白的磷酸化和去磷酸化保持一种平衡状态，促进微管的形成及保持微管的稳定性。过度去磷酸化可使微管崩解，促使神经元受损。过磷酸化 Tau 蛋白可以形成神经元纤维缠结，从而阻止轴质流动和神经元的交联，进而引起神经元的退化与丢失。磷酸化tau蛋白，有助于反映VD认知损害早期阶段神经变性的进程[20-21]。临床研究还发现：VD病人血浆中Tau蛋白浓度明显高于对照组(P<0.01)，且其浓度随着认知损害程度的加重而显著升高，尤其是中、重度痴呆组(P<0.001)。认为Tau蛋白浓度的增高可以成为临床辅助诊断VD的生物学指标[22-23]。

6　兴奋性氨基酸(excitatory amino acid，EAA)

兴奋性氨基酸包括谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(Asp)、海人酸(KA)等，其中与缺血性脑损害有关的主要是Glu。适量的EAA浓度是维持正常脑功能，包括学习、记忆、运动、认知和发育等所必需的，但如其浓度过高，则可作为一种神经毒素引起神经元肿胀和空泡变性，甚至导致神经元死亡。在脑缺血等病理情况下，脑组织中的氨基酸类递质代谢异常，Glu含量急剧升高，其兴奋毒性作用除能介导神经细胞急性渗透性肿胀及经NMDA受体过度兴奋介导迟发性神经元死亡(delayed neuronal death，DND)外，Glu过度释放还可造成以海马区域为主的病理性长时程增强(LTP)，并有可能引起信息传递障碍，进而导致学习记忆缺陷[24-25]。实验研究表明：通过降低脑内 EAA和抑制性氨基酸的含量可利于保护脑组织，从而改善VD模型认知功能[26]。因此，检测EAA含量，尤其是脑卒中病人Glu含量对VD的早期诊断有一定意义。

7　生长抑素(somatostatin，SS)

生长抑素是下丘脑合成的一种神经肽，具有神经递质和神经调质的双重作用。神经肽与学习记忆有关，而神经肽在缺血损伤中变化比较明显的、具有代表性的是SS和特异性神经元烯醇化酶(NSE)[27-29]。实验研究提示：脑内SS能神经元最容易因为缺血而损伤，当脑缺血发生后会出现显著的神经细胞死亡现象。当脑梗死发生后脑组织因为缺血而发生坏死，SS能神经元遭到破坏，SS合成减少，从而释放进入体内的量也减少[30]。临床研究发现：脑梗死非痴呆组SS水平低于正常对照组，VD组SS水平又显著低于脑梗死非痴呆组，VD组SS水平与简易智力状态检查量表(MMSE)临床评分具有显著正相关性，即MMSE量表临床评分越低，痴呆程度越重，SS水平越低。因此，对血浆 SS的监测有助于血管性痴呆的早期诊断[31-32]。另一研究通过检测脑脊液(CSF)和血清发现，脑梗死后 VD 组 CSF中 SS 含量低于对照组(P<0.05) ，而NSE含量高于对照组(P<0.05)。血清中也有类似的变化，且随脑梗死时间延长逐渐升高(P<0.05)。认为VD的发生发展是一个多因素参与的过程，血清 NSE、SS 可作为评价早期 VD 的生化指标之一[33]。

8　精氨酸加压素(arginine vasopression，AVP)

精氨酸血管加压素，又名血管加压素、抗利尿激素，由9个氨基酸组成。AVP是一种与学习记忆密切相关的神经肽，有增强记忆的作用。研究表明，VD组CSF中AVP含量显著降低(P<0.01)，且CSF中AVP含量的降低程度与VD严重程度呈正相关。其作用机制是中枢AVP含量的降低可能通过抑制其特异性受体的活性，干扰一系列与学习、记忆相关的中枢递质代谢，从而导致VD的发生、发展[34]。采用Morris水迷宫试验评价认知功能，观察VD大鼠不同脑区的SS和AVP含量的变化。结果显示VD模型组大鼠不同脑区AVP含量呈不同程度的下降趋势，以颞叶、纹状体最显著(P<0.05)[35]。临床研究运用MMSE量表评定病人认知功能，用放射免疫分析法(RIA) 测定血清中SS、AVP质量浓度。结果表明：VD 组血浆中 SS、AVP 质量浓度显著低于对照组(P<0.01)。认为血清AVP、SS 在VD 发病中可能起重要作用[36]。

9　血　脂

临床流行病学调查显示：高血脂是脑血管疾病的主要病因之一，血清胆固醇水平升高尤其是低密度脂蛋白(LDL)水平升高可引起脑动脉硬化进而增加血管性认知障碍发病率。临床研究发现VD组血浆总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)明显高于对照组(P<0.05)，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)显著低于对照组(P<0105)，且VD组三酰甘油(TG)明显高于AD组及对照组(P<0.05)，说明血清TC和TG水平增高是VD主要原因之一[37]。另一项研究表明：AD和VD病人CRP和白细胞介素-6(IL-6)水平显著升高，且VD病人较AD病人升高更为明显；AD和VD病人血浆中TC、TG和LDL-C水平也较对照组明显升高。提示炎症反应和血脂异常参与了认知功能的损害，通过对炎症因子和脂质代谢的检测有助于痴呆病人的早期诊断和治疗[38-39]。此外，近年的研究还发现，VD 病人血浆氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL) 也有明显升高，提示氧化机制的异常导致的脑部血管内皮的损伤可促进 VD 的发生。因此，血浆ox-LDL 的检测可能有助于VD 的临床诊断[40]。

10　小　结

目前国内外对VD早期诊断与生物标记物的关系，已做了大量的工作，某些生物标记物如Hcy、Ach、CRP与认知功能损害及痴呆程度具有较好的相关性，为血管性痴呆的早期诊断提供了参考。但就现有研究资料看，基于生物标记物的血管性痴呆的早期诊断研究尚处于探索阶段，有些生物学指标仅仅是与认知功能损害或障碍有一定的关系，但未作相关性分析；有的指标虽然作了相关性分析，但这些生物学指标在血管性痴呆早期诊断中的敏感性、特异性及其似然比等诊断性指标，尚未作研究，且缺乏效用性分析，难以被公认。今后，应进一步加强诊断试验研究，对一些有明确相关性的生物学指标，要按照国际通用的诊断试验方法作研究及效用分析，寻找有较高敏感性和特异性的生物标记物，提高血管性痴呆早期生物学诊断的水平。

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(本文编辑郭怀印)

广西教育厅科学研究项目(No.KY2015YB148)

广西中医药大学附属瑞康医院(南宁 530011)，E-mail：zkzbfx@163.com

R749.1R259

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2016．16．013

1672-1349(2016)16-1867-04

2016-03-19)