施海姗钟笑梅侯乐罗新妮陈辛茹刘莎郑东宁玉萍
麻痹性痴呆患者磁共振波谱与认知障碍的相关研究☆
施海姗*钟笑梅*侯乐*罗新妮*陈辛茹*刘莎**郑东*宁玉萍*
目的 应用氢质子磁共振波谱(1H-proton magnetic resonance spectroscopy,1H-MRS)技术,探索麻痹性痴呆(general paresis of the insane,GPI)患者海马区代谢物水平特点。方法 纳入GPI患者52例,健康中老年对照(normal control,NC)38例进行双侧海马区1H-MRS检查,比较N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)/肌酸、胆碱/肌酸,NAA/胆碱,胆碱/NAA和肌醇/肌酸的水平;并同日进行简易精神状态检查(MMSE)、蒙特利尔认知检查量表(MoCA)量表评定,探索GPI患者海马区代谢物水平与病程严重程度的相关性。结果 GPI和NC两组比较:GPI组的双侧海马区NAA/Cr水平较NC组明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)。不同痴呆程度的GPI患者比较:重度痴呆组左侧海马区NAA/Cr水平较轻度痴呆组明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)。重度痴呆组右侧海马区的Cho/Cr和mI/Cr较轻度痴呆组升高(P<0.05)。GPI组左侧海马区的NAA/Cr 与MMSE、MoCA呈正相关(P<0.001)。结论 GPI患者均存在双侧海马区神经元损伤。且痴呆程度越重,左侧海马神经元损害越严重。
麻痹性痴呆 海马区 氢质子磁共振波谱
【Abstract】Objective We aimed to use1H-MRS to characterize metabolite concentrations in the bilateral hippo⁃campus in GPI patient.Methods Metabolite ratios in the bilateral hippocampus were compared between patients with GPI(n=52)and Normal Control(NC)(n=38).Clinical neurological tests were measured in all subjects and were correlat⁃ed to the metabolite concentrations.Results The GPI patients showed significantly lower concentrations of N-acetylas⁃partate(NAA)/creatine(Cr)ratios in the bilateral hippocampus region compared to the NC subjects.There was significant⁃ly difference in the NAA/Cr ratios between the mild GPI dementia and the severe GPI dementia groups on the left hippo⁃campus region.We found that the NAA/Cr ratios concentrations were positively correlated with Mini Mental state Exami⁃nation(MMSE)and Montreal Cognitive Assessment scale(MoCA)scores in the left hippocampus region and the mI/Cr ra⁃tios concentrations were positively correlated.Conclusions GPI Patients have neuronal dysfunction in the bilateral hippo⁃campus.The severity of cognitive impairments is associated with the severity of the damage in the left side.
【Key words】General paresis of insane Hippocampus Hydrogen proton magnetic reasonance spectroscopy
麻痹性痴呆(general paresis of insane,GPI)是由梅毒螺旋体(苍白螺旋体)侵犯大脑引起的慢性炎症改变,是神经梅毒最严重的一种类型[1]。国内学者研究表明,GPI患者的认知功能的损害模式与阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)类似[2-3],神经影像学的研究提示GPI患者也存在内侧颞叶、海马区明显萎缩[4]。氢质子磁共振波谱(hydro⁃genprotonmagneticresonancespectroscopy,1H-MRS)的研究已较一致发现,AD患者双侧海马区N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)水平下降[5-7]。既往研究发现GPI患者海马区也存在类似的神经元损害,与AD患者类似[8]。本研究主要是扩大样本量,应用氢质子磁共振波谱(1H-MRS)技术,深入探索GPI患者海马区代谢物水平特点,探索GPI患者的海马区代谢物水平与认知损害程度的相关性研究。
1.1研究组纳入近年在本院神经内科住院的GPI患者52例;正常对照组(NC)为38例,NC组为健康中老年人。GPI组平均年龄(56.88±9.48)岁,男42例,女10例。NC组平均年龄(60.46±6.38)岁,男12名,女18名。均经病史询问、神经系统体检、神经心理测验、头颅1H-MRS检查。两组的年龄、学历差异均无统计学意义(P>0.05)。GPI组男性患者明显多于女性,与正常组有统计学差异(P<<0.001)。所有入组人员均签署知情同意书。本研究经广州市惠爱医院伦理委员会审核批准(批号为2014第007号)。
1.2入组标准 GPI组:①有认知功能受损和(或)精神行为异常的表现;②实验室检查:血及脑脊液梅毒相关的病原学检查阳性,包括:快速血浆反应素环状卡片试验(RPR),梅毒螺旋体抗体明胶颗粒凝集试验(TPPA);③简易精神状态检查(MMSE)评分:文盲组≤17分;小学组≤20分;中学组≤24分。④排除脑血管病、肿瘤、甲状腺功能低下、维生素B12缺乏等疾病导致的痴呆;⑤排除HIV抗体阳性患者。健康对照组(NC组):①无认知障碍主诉;②MMSE评分>24分;③无神经或精神疾病病史,无痴呆家族史;④头颅MRI检查未见明显异常。
1.3研究方法
1.3.1磁共振扫描序列和方法 使用荷兰Philips公司的Achieva型3.0 T超导磁共振扫描仪进行检查。所有被试均行以下检查:①常规扫描:应用TSE序列进行头颅常规MRI检查;②1H-MRS检测序列:在轴位、冠状位进行T1WI定位扫描,1H-MRS数据采集采用PRESS扫描,重复时间2000 ms,回波时间35 s,采集次数128,半高带宽<10 Hz。③感兴趣区置于左、右两侧海马,体素大小为25 mm×10 mm×10 mm(图1)。观察两组双侧海马区N-乙酰天门冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)/肌酸(creatine,Cr)、胆碱(choline,Cho)/Cr,肌醇(myo-inositol,mI)/Cr的值(图2)。
1.3.2其他检查 并同日进行简易精神状态检查(mini mental state examination,MMSE)和蒙特利尔认知检查量表(Montreal cognitive assessment,Mo⁃CA)。
1.3.3研究方法 ①比较GPI组和NC组的代谢物水平与认知测评,探索GPI患者海马区代谢物水平和认知障碍的特点。②根据MMSE评分,将GPI分为轻度痴呆组(25例)(MMSE>15分),重度痴呆组(27例)两组(MMSE≤15分),比较两组的1H-MRS海马区代谢物水平的特点,找出与病程进展相关的脑内代谢物。③将GPI组患者的代谢物水平(NAA/ Cr、Cho/Cr和mI/Cr)与MMSE、MOCA做相关分析,研究与GPI认知障碍相关的代谢物特点。
1.4统计学方法 采用SPSS 17.0进行统计分析。正态分布计量资料数据用表示。两组间比较采用T检验和卡方检验。海马1H-MRS测量值与MMSE 和MoCA评分进行pearson相关分析。检验水准α= 0.05,双侧检验。
2.1一般资料 见表1。
2.2代谢物特点 GPI组的双侧海马区NAA/Cr水平较NC组明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)(见表2)。
在GPI组中:重度痴呆组的左侧海马区NAA/Cr水平较轻度痴呆组明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)。重度痴呆组右侧海马区的Cho/Cr和mI/Cr较轻度组增多(P=0.056,P=0.074)(见表3)。
表1 一般资料
表2 海马区代谢物
表3 GPI组海马区代谢物
将GPI组患者的代谢物水平(NAA/Cr、Cho/Cr 和mI/Cr)与MMSE、MoCA做相关分析:GPI组左侧海马区的NAA/Cr与MMSE、MoCA呈正相关(P<0.001)(见表4)。
GPI是由梅毒螺旋体直接侵犯脑实质细胞所致,表现认知功能全面下降以及精神行为异常。国内外学者发现,GPI和AD患者的临床表现、神经系统检查以及影像学检查均有相似之处,尤其是头颅MRI提示两者的海马区萎缩明显,脑脊液检查提示两者的β-淀粉样蛋白(Aβ)下降[9]。在本研究中,GPI患者头颅MRI大多数显示双侧脑萎缩,其中海马萎缩均明显,且萎缩程度大致对称。由GPI组的MMSE和MoCA评分中可见,GPI患者表现为认知功能全面下降。
本研究发现,GPI和NC两组比较:GPI组的双侧海马区NAA/Cr水平较NC组明显下降,有统计学意义(P<0.001)。在GPI组内:重度痴呆组的左侧海马区NAA/Cr水平较轻度痴呆组明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)。重度痴呆组右侧海马区的Cho/Cr和mI/Cr较轻组升高(P=0.056,P=0.074)。GPI组左侧海马区的 NAA/Cr与MMSE、MoCA呈正相关(P<0.001)。
脑组织中代谢物水平的变化,能够反映中枢神经系统疾病进展所出现的病理改变。既往研究发现,梅毒螺旋体引起的脑实质损害,大脑皮质萎缩。NAA频谱可作为神经元完整性的标志,其浓度的高低可反映神经元及轴突数量和功能的变化[11]。本研究显示,与NC组相比,GPI患者双侧海马区NAA/Cr下降明显;在GPI组内比较,重度痴呆组的左侧海马区NAA/Cr水平较轻度痴呆组明显下降。这提示GPI患者的大脑双侧海马区神经元细胞损害明显。而随着病情的加重,左侧的海马区神经元损伤更明显。
Cho与细胞膜磷脂的合成和分解代谢有关,参与细胞膜的构成。mI是神经胶质细胞的标志物。本研究结果提示,GPI患者双侧海马区的Cho/Cr和mI/Cr较NC组比较结果不统一,无统计学意义。GPI患者左右海马区结果不一致,这可能与GPI患者双侧大脑海马区损伤的程度不一致有关。既往已有研究表明,星形细胞及少突胶质细胞中含有比神经元高3倍的Cho,而mI主要在神经胶质(星形细胞)中合成且不能通过血脑屏障。本研究发现,在GPI组内,重组右侧海马区的Cho/Cr 和mI/Cr较轻组升高,且趋向于有统计学意义(P= 0.056,P=0.074)。这反映出随着病情加重,梅毒螺旋体破坏侵犯神经组织,造成神经元脱失和胶质增生,特别是导致海马区含有较多的胶质细胞有关。
既往研究发现GPI患者海马区代谢物水平与MMSE、MoCA评分无相关性[8]。本次研究扩大样本量,深入进行研究,发现GPI组海马区代谢物NAA/Cr 和MMSE、MoCA评分呈正相关,提示GPI患者的认知功能障碍与海马区的神经元丢失的严重程度相符。
综上所述,GPI患者的双侧海马区均存在神经元损伤,且与认知障碍相关。GPI的认知损害模式、内侧颞叶萎缩、海马区代谢物的改变特点均与AD类似。这些结果提示我们,GPI的发病机制是否也与神经系统变性因素密切相关,在实际临床工作中,青霉素驱梅治疗后仍有相当一部分GPI患者认知功能无改善[12],这部分患者是否同时合并了AD,我们是否可以使用治疗AD患者的药物(胆碱酯酶抑制剂)去治疗GPI患者,本研究发现,GPI组中男性患者明显多于女性,是否女性存在一些保护因素,GPI虽然病因明确,但其具体的致病机制仍有待我们进一步探索,而怎样可以得到更好的治疗效果是我们追求的目标。
表4 GPI组代谢物与MMSE、MOCA相关比较
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(责任编辑:李立)
The study on the relationship between the1h-proton magnetic resonance spectroscopy and cognitive im⁃pairment in patients with general paresis of the insane.
SHI Haishan,ZHONG Xiaomei,HOU Le,LUO Xinni,CHEN Xinru,LIU Sha,ZHENG Dong,NING Yuping.
Department of Neurology,Guangzhou Brain Hospital,Affiliated Hospital of Guangzhou Medical College,Guangzhou 510370,China,Tel:020-81268143.
R749.16
A
10.3969/j.issn.1002-0152.2016.07.005
☆广东省医学科研基金(编号:A2015475);广州市医学重点学科院内科研项目(编号:GBH2014-QN07)
*广州医科大学附属脑科医院暨广州市惠爱医院神经内科二区(广州 510370)
**广州医科大学附属脑科医院暨广州市惠爱医院神经内科二区放射科
(E-mail:ningjeny@126.com)
2015-10-26)