醒脑静对中风后认知功能障碍的疗效及机制

卞茂成 范益博

(上海市浦东新区人民医院急诊科,上海,201200)

醒脑静对中风后认知功能障碍的疗效及机制

卞茂成 范益博

(上海市浦东新区人民医院急诊科,上海,201200)

目的:观察醒脑静治疗中风后老年患者认知障碍的疗效,并探讨其基于脑脊液中PI3K/AKT信号通路的作用机制。方法:选取2016年1月至2016年6月收住我科的诊断为“中风”的老年患者90例,随机分成对照组和治疗组,各45例。2组均使用常规治疗,治疗组注射醒脑静注射液20 mL,对照组注射等量生理盐水。在治疗后1 d及治疗后3、7 d使用恢复质量评估(Physician Quality Reporting System,PQRS)量表新认知评价体系评估患者的认知功能水平。利用蛋白免疫印迹法(Western blotting)检测治疗前(T0)、治疗后1个月(T1)、2个月(T2)、3个月(T3)和4个月(T4)不同时间点脑脊液中PI3K、AKT、pAKT、Bcl、Bax的浓度。结果:1)治疗后2组患者认知功能均出现降低,对照组变化较治疗组明显,2组患者治疗后7 d的MMSE评分恢复正常,而PQRS评分则显示患者仍存在认知功能缺损。2)PQRS评分显示,对照组治疗后发生OCD15例(33.3%),治疗组治疗发生OCD 9例(20%);MMSE评分显示,对照组治疗后发生OCD 15例(33.3%),治疗组治疗后发生OCD 9例(20%)。PQRS评分显示OCD发生率明显高于MMSE评分(P<0.05)。3)Western blotting结果显示:与T0相比,2组T1、T2、T3及T4时间点PI3K、pAKT、bcl水平明显降低,而bax水平明显升高,其中各时间点对照组各标志性蛋白水平变化的趋势较治疗组明显(P<0.05)。结论:醒脑静对老年中风患者中风后认知功能的恢复作用显著,此机制可能与介导PI3K/AKT信号通路的标志性蛋白表达水平有关。

醒脑静;认知功能;中风;PI3K/AKT信号通路

中风或称为“脑卒中”,在老年人中常见,是神经内科最常见的急危重症之一,通常可表现为口角歪斜、偏身感觉障碍、半身不遂等,最严重的可因中枢神经系统受损后使脑细胞受损,造成脑水肿而使患者出现意识障碍或称认知功能障碍(Obsessive-Compulsive Disorder,OCD)[1]。作为最影响患者生活质量的一个并发症,具体可表现为社会交往能力减弱、表达能力退化、记忆力减退、认知水平及技巧减弱等等。认知在医学心理学可定义为人体有目的地对外界事物进行感知和认识,获取相关信息,从而解决问题,这个过程可形成对事物的认识或经验,这样的心理行为过程称之为认知[2]。认知功能障碍即感知外界事物过程中出现错误感知或混乱感知,其可严重影响患者生活、工作和对社交能力,同时给家庭和社会带来沉重的经济负担和资源浪费[3]。

目前认为OCD的发病机制尚不十分明确,有临床研究[4]认为其与年龄、炎性反应水平、脑水肿程度、脑神经元放电等因素密切相关。近年来,在一项多中心大样本的调查研究发现,对中风患者早期使用醒脑静,有通窍醒脑的功效,对促进老年患者认知功能的恢复疗效显著,因此OCD的发生率的降低与醒脑静使用情况的关系是目前临床探讨的热点话题[5]。近年研究发现PI3K/Akt通路的激活可维持神经元细胞的活性,参与调节中枢神经系统的凋亡和自噬管理着细胞的存活,并和机体的神经系统的学习和记忆等多种生理功能有莫大关联[6-7]。因此我们大胆提出假设:醒脑静对OCD程度的影响,是否是通过PI3K/Akt信号通路进行关联？在此基础上,本研究拟通过观察醒脑静的使用对中风后老年患者认知功能及脑脊液中PI3K/Akt信号通路中标志性蛋白的变化,以期寻找适宜的药物以缓解老年患者术后OCD的程度,为目前热门的临床诊疗提供切实可行的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年1月至2016年6月收住我科的诊断为“中风”的老年患者90例,其中,男48例,女42例,年龄60～80岁,平均年龄(65.2±5.52)岁,住院天数7～15 d,平均住院天数(7±2.3) d。所有患者诊断均采用1996年1月国家中医药管理局脑病急症协作组公布的《中风病诊断标准》[8]。所有患者均符合上述诊断并符合单盲原则,均无认知功能障碍,简易智能量表(MMSE)评分≥22分;无合并明显心、脑、肾等重大脏器疾病;无精神异常史,无服用镇静催眠药物史,无药物过敏史;无脊柱畸形精神疾病史及家族史[9]。本研究符合伦理委员会准则并医患双方知情同意,签署书面资料。将这90例患者随机分成对照组(给予降颅内压药物、吸氧、营养脑神经药、补液等常规治疗)和治疗组(在对照组常规治疗基础上加用醒脑静),每组45例。2组患者在性别、年龄、病程、受教育程度方面的比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

表1 2组患者一般情况比较

1.2 治疗方法 2组患者属脑梗死者予以吸氧,抗血小板聚集,补充血容量,改善微循环,预防或控制感染,清除自由基应,神经细胞营养剂,吸氧,降低颅内压及对症治疗。2组患者有高血压、糖尿病,高脂血症的按常规治疗。治疗组在对照组基础上联合醒脑静治疗,20 mL醒脑静注射液在250 mL 10%生理盐水溶液中稀释后静脉滴注。1次/d,治疗2周。对照组单纯予以生理盐水250 mL静脉注射,2组患者均在1 min之内推注完毕,2 h内滴完,1次/h,10～14 d为1个疗程。

1.3 观察指标

1.3.1 恢复质量评估(PQRS)量表评分 在治疗前后使用PQRS量表新认知评价体系评估患者的认知功能水平,包括定向力、复述数字(正序/倒序)、回忆语句、组词能力[10]。以治疗后评分-治疗前评分的差值为评定标准,定向力≥0分;正序复述数字≥-2分;倒序复述数字≥-1分;回忆词语≥-3分及组词≥-3分[10]。出现上述5项中的任何一项即认为出现OCD。

1.3.2 MMSE量表评分 该量表包括时间、空间定向力、迟记忆力、注意力及计算力,语言表达力等,总分为30分,<23分为认知功能缺陷[11]。

1.3.3 脑脊液中PI3K/Akt信号通路标志性蛋白 将脑脊液标本以3 000 r/min 4 ℃离心10 min,收集上清,再根据DAB方法对所提蛋白液进行浓度测定,之后以100 μL蛋白液中加入25 μL的上样缓冲液于100 ℃金属浴中变性,接着可按照每泳道上样量为50 μg蛋白,计算上样量,电泳(4%浓缩胶,12%分离胶,120 V,50 mA,1.5 h)结束后将凝胶取出,用PVDF膜转印,遵循胶在负极,膜在正极的原则,50 V,100 mA,2 h,5%脱脂奶粉液的封闭2 h,TBS洗3次,5 min/次,分别加入5%脱脂奶粉按1∶1 000稀释的抗PI3K、p-Akt、bcl、bax和β-actin抗体(1∶1 000),4 ℃孵育过夜,TBS洗3次,5 min/次,加入碱性磷酸酶标记山羊抗兔IgG(1∶2 000)室温2 h,TBS洗3次,5 min/次[12]。将滤膜放入配好的显色液中显色15～30 min,计算机扫描图像,并由生物图像分析系统Bio-Rad公司,Model Gel Doc 2000,美国)分析处理。

2 结果

2.1 2组认知功能评分比较 2组治疗前PQRS评分及MMSE评分比较差异均无统计学意义(P均>0.05),2组治疗后3 d、7 d PQRS评分均明显低于治疗前(P均<0.05),且各时间点PQRS评分对照组均明显低于治疗组(P均<0.05);2组治疗后3 dMMSE评分均明显低于治疗前(P均<0.05),且对照组明显低于治疗组(P<0.05),2组治疗后7 d MMSE评分与治疗前比较差异无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

表2 2组治疗前后各时间点认知评分比较±s,分)

注:与术前1 d比较,*P<0.05;与CSI-50组比较,△P<0.05。

2.2 2组不同评分手段OCD发生率比较 PQRS评分显示,对照组治疗后发生OCD 15例(33.3%),治疗组治疗发生OCD 9例(20%);MMSE评分显示,对照组治疗后发生OCD 15例(33.3%),治疗组治疗后发生OCD 9例(20%)。PQRS评分显示OCD发生率明显高于MMSE评分(P<0.05)。

2.3 2组PI3K/AKT信号通路标志性蛋白浓度比较

与治疗前(T0)相比,2组治疗后第1个月(T1)、第2个月(T2)、第3个月(T3)及第4个月(T4)时间点PI3K、pAKT、bcl水平明显降低(P均<0.05),而bax水平明显升高(P均<0.05),其中各时间点对照组各标志性蛋白水平变化的趋势较治疗组明显(P<0.05)。见图1及表3。

3 讨论

随着目前国民经济快速发展,我国人口老龄化趋势越发明显,不仅高血压、糖尿病等老年病发病率升高,脑卒中发病的人数也与日俱增,脑卒中的诸多危害不言而喻,首当其冲的是其可导致认知功能障碍,影响患者的日常生活能力、工作水平和社会交往水平,给患者家庭或者社会经济带来严重损失[13]。脑卒中的发病机制可能包括:1)老年人神经系统神经细胞及轴突少,这是发生COD的主要原因,2)老年人随着年龄增大,记忆力、分辨力自身就减弱,脑细胞功能较前衰退,这也是发生OCD的重要原因之一[14]。

图1 2组PI3K/AKT信号通路各标志性蛋白水平

随着研究者对中风后认知功能水平改变研究的逐渐深入,认为老年人发生中风后认知障碍的机制与中枢神经退行性改变关系密切,而细胞凋亡是神经退行性改变的主要方式。而PI3K/Akt是经典的抗凋亡信号转导通路,它通过影响下游凋亡相关蛋白、细胞周期调节蛋白等效应分子的活化过程,在细胞的增殖、凋亡、膜泡转运和细胞的恶性转化等众多病理生理过程中起重要作用[15]。PI3K是磷脂激酶家族中的重要成员,具有特异的催化磷脂酰肌醇脂类物质的激酶作用,也是参与细胞内信号转导的信号分子之一,功能上是蛋白激酶B(Akt Protein Kinase B,AKT)活化的首要调节者[16]。在中枢神经系统病变时被证明该通路在损伤后被激活,并可以通过多种途径发挥抗凋亡作用,PI3K/Akt信号传导调节bcl-2家族成员的活性,PI3K依赖性的Akt的激活可以使促进细胞凋亡蛋白Bad磷酸化,而抑制细胞凋亡蛋白bcl-2发挥抗凋亡作用,PI3K/Akt通路的激活,还可以使促进细胞凋亡蛋白bax磷酸化而失活,从而抑制细胞凋亡,另活化的Akt能够阻止线粒体释放细胞色素C及凋亡诱导因子,从而抑制细胞凋亡。

表3 2组PI3K/AKT信号通路各标志性蛋白/内参IOD比值变化

中风也称为脑卒中,是神经内科最常见的急危重症之一,中医学认为,脑卒中属于气血瘀滞、血痰阻滞于脑络所致,其可表现为气血瘀滞,筋脉阻塞,常因情志内伤、劳逸失协、饮食不节、气候变化、年龄增大等病因所致,所以中医学的治疗方案以益气通络及活血化瘀为主。醒脑静注射液是中医学传统名方“安宫牛黄丸”经过合理、科学提炼而成的水溶性静脉注射液,成分含有有麝香、冰片、栀子和郁金等。其中的麝香芳香气味,能开窍醒脑,而冰片和麝香联用,加强它通窍醒脑功效的同时,可以去火排毒,上述几个中药配合,可兴奋中枢神经,缓解脑水肿和缺氧的状态,正好是可以缓解或治疗脑中风后认知障碍的程度[17]。同时动物实验表明,醒脑静注射液可明显抑制氧自由基ROS的水平,抑制氧化应激反应的过程,促进细胞凋亡,不仅可以保护脑细胞,可对记忆力和学习能力的提高有帮助[18]。

本研究表明,通过MMSE评分和PQRS评分来评价中风后患者认知功能水平后发现,醒脑静可改善中风后患者认知水平,对中风后认知功能障碍治疗疗效显著,在研究醒脑静对患者认知功能的影响时,本研究使用传统MMSE评分法进行认知功能评定显示2组患者于治疗后均伴有MMSE评分显著降低,但到了治疗后7 d 2组基本达到正常水平,而2组治疗后7 d PQRS评分虽均有提升,但是仍然低于治疗前,并且PQRS评分显示OCD发生率高于MMSE手段评估所得OCD发生率,说明虽然MMSE亦可体现中风后患者认知功能变化,但其敏感度低于PQRS评分;同时发现不同时间治疗组,即使用醒脑静的患者,认知功能评分均高于对照组,说明醒脑静对促进老年患者认知功能的恢复方面效果显著[19]。

而根据上文所述,近年研究显示,PI3K/Akt通路作为促存活信号,参与了逆转中枢神经退行性改变的作用,它的激活在保护神经细胞,PI3K/Akt通路通过调节神经系统的凋亡和自噬管理着细胞的存活,与老年患者中风后认知障碍有关[20]。本研究利用Western blotting技术检测不同时间点脑脊液中PI3K/Akt信号通路上标志蛋白的水平变化,结果显示不同时间点PI3K、pAKT、Bcl、bax水平的确发生了变化,其中各时间对照组各标志性蛋白浓度变化的趋势较治疗组明显[21]。提示用醒脑静治疗后可造成PI3K/Akt信号通路的改变,因此我们推测,用中风后OCD的发生与细胞凋亡关系密切,且可能通过PI3K/Akt信号通路进行链接。

综上所述,醒脑静对老年中风患者中风后认知功能的恢复作用显著,此机制可能与介导PI3K/AKT信号通路的标志性蛋白表达水平有关。

[1]庄绪娟,李春华,江毅.依达拉奉对急性脑出血患者神经功能恢复的效果研究[J].临床神经病学杂志,2011,24(5):399.

[2]陈岩,郑境効,方向,等.依达拉奉对急性脑出血患者血浆S-100β蛋白表达及神经功能的影响[J].临床神经病学杂志,2012,25(5):385-387.

[3]黄月,任秀花,张杰文,等.Aβ1-42单克隆抗体对阿尔茨海默病大鼠认知能力及脑组织Aβ和ChAT表达的影响[J].郑州大学学报:医学版,2011,46(1):88-91.

[4]吴峥嵘.依达拉奉联合醒脑静注射液治疗急性脑出血的临床效果研究[J].白求恩军医学院学报,2013,11(1):11-13.

[5]Miyawaki T,Mashiko T,Ofengeim D,et al.Ischemic preconditioning blocks BAD translocation,Bcl-xL cleavage,and large channel activity in mitochondria of postischemic hippocampal neurons[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2008,105(12):4892-4897.

[6]张百军,杨赵栋,郑旻,等.硬膜外麻醉和全身麻醉对老年骨科患者术后认知功能影响对比[J].浙江医学,2015,37(7):595-596.

[7]Li L,Qu Y,Mao M,et al.The involvement of phosphoinositid 3-kinase/Akt pathway in the activation of hypoxia-inducible factor-1alpha in the developing rat brain after hypoxia-ischemia[J].Brain Res,2008,1197:152-158.

[8]Bruel-Jungerman E,Veyrac A,Dufour F,et al.Inhibition of PI3K-Akt signaling blocks exercise-mediated enhancement of adult neurogenesis and synaptic plasticity in the dentate gyrus[J].PLoS One,2009,4(11):e7901.

[9]Koh PO.Melatonin attenuates the focal cerebral ischemic injury by inhibiting the dissociation of pBad from 14-3-3[J].J Pineal Res,2008,44(1):101-106.

[10]Koh PO,Cho GJ,Choi WS.17beta-estradiol pretreatment prevents the global ischemic injury-induced decrease of Akt activation and bad phosphorylation in gerbils[J].J Vet Med Sci,2006,68(10):1019-1022.

[11]钟赤平,卢君.醒脑静注射液在老年患者谵妄中的临床应用[J].当代医学,2013,19(34):137-138.

[12]Zhou Y,Lekic T,Fathali N,et al.Isoflurane posttreatment reduces neonatal hypoxic-ischemic brain injury in rats by the sphingosine-1-phosphate/phosphatidylinositol-3-kinase/Akt pathway[J].Stroke,2010,41(7):1521-1527.

[13]李红新,温海明,劳燕萍,等.醒脑静对老年患者胸科手术全麻后早期认知功能的影响[J].广东医学,2013,34(21):3330-3331.

[14]张军.老年患者全麻复苏中盐酸纳美芬及醒脑静的催醒效果比较[J].中国医药指南,2012,10(34):443.

[15]舒爱华,方海滨,占乐云,等.醒脑静注射液对老年患者全静脉麻醉恢复期心率变异性的影响[J].中国临床实用医学,2010,4(6):47-49.

[16]汪凌.醒脑静注射液佐治轻型颅脑损伤合并认知功能障碍的疗效观察[J].临床合理用药杂志,2012,5(31):17-18.

[17]陆志伟.三种全身麻醉方法对老年患者术后认知功能的影响[J].中国老年学杂志,2012,32(24):5592-5593.

[18]温海明,林舜艳,高巨,等.醒脑静对老年大鼠氯胺酮麻醉后学习记忆的影响及机制[J].广东医学,2012,33(11):1546-1549.

[19]于燕芳,陶金圣,卢静波.醒脑静联合依达拉奉治疗急性脑出血的临床观察[J].中国药师,2015,18(9):1533-1535.

[20]王宝林.醒脑静注射液联合依达拉奉治疗急性脑出血56例[J].中西医结合心脑血管病杂志,2011,9(1):44-45.

[21]丁进京.依达拉奉联合醒脑静治疗急性脑出血的疗效观察[J].中国实用神经疾病杂志,2012,15(7):55-57.

(2016-07-24收稿 责任编辑：王明)

Clinical Efficacy and Mechanism of Xingnaojing on Cognitive Function on Elderly Patients after Stroke

Bian Maocheng, Fan Yibo

(EmergencyDepartmentofShanghaiPudongNewAreaPeople′sHospital,Shanghai201200,China)

Objective:To observe Xingnaojing on cognitive function in elderly patients after stroke, and to discuss the effect on PI3K/AKT signal pathway in the cerebrospinal fluid. Methods:A total of 90 cases of elderly patients after stroke in our hospital during January 2016-June 2016 were included into the study. According to the random principle, they were divided to observation group and the control group. On 1 d before, 3 d and 7 d after treatment, through recovery Physician Quality Reporting System (PQRS) the new cognitive evaluation system, cognitive function levels of the patients were accessed. The PI3K, AKT, pAKT, Bcl, and Bax concentration changes were detected by Western blotting before treatment (T0),after treatment 1 mouth(T1), 2 mouth(T2), 3 mouth(T3), 4 mouth(T4), in the different time points in cerebrospinal fluid. Results:1) cognitive function the two groups both reduced, the changes of control group were more obviously than the observation group, MMSE scores went back to normal in both of the two groups 7 d after treatment, while the PQRS scores showed that the patients still had cognitive function defects. 2)PQRS scores showed that the incidence of postoperative OCD was 15 cases(33.3%) in control group and 9 cases(20%)in observation group; MMSE scores showed that the incidence of postoperative OCD was 15 cases(33.3%) in control group and 9 cases(20%)in observation group; PQRS score showed the OCD incidence was significantly higher than MMSE scores.3) Western blotting results showed that the concentration of PI3K, pAKT, Bcl decreased in the two groups of T1, T2, T3, and T4 compared with the T0, while the Bax levels rose. The iconic protein concentration change trend of every time point of the control group was more obviously than the observation group, the differences were statistically significant (P<0.05). Conclusion:The effect of Xingnaojing on cognitive function in elderly patients before or after Stroke is clear, the impact mechanism may be related to the mediation on iconic protein expression levels of PI3K/AKT signal pathway.

Xingnaojing; Cognitive function; Stroke; PI3K/AKT signaling pathway

上海市卫生局中医药科研基金项目(编号:2013L028A)

卞茂成(1984.09—),男,大学本科,研究方向:急诊医学,E-mail:18917595381@qq.com

R255.2

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2016.12.032