癫痫患者血清S100B蛋白水平与认知功能的相关性研究

牛 茜， 沈秋月， 王苏叶， 段燕丽， 崔华伟， 吴建坤， 王维平

癫痫是脑部某些兴奋性过高的神经元高度同步化异常放电所致的脑功能异常，是常见且严重的神经系统疾病。流行病学资料显示，全世界约有5000万的癫痫患者在应用多种治疗手段后，疾病仍然无法得到有效的控制，并且每年大约有3500万人被新确诊为癫痫[1]。认知是大脑对外界信息进行加工处理，转换为内在心理活动的过程，包括视空间、执行力、记忆力、语言功能、计算力和理解判断力等认知域，这其中的一项或多项功能受损就被认为是认知功能障碍。与正常人伴随年龄增长缓慢发生的认知功能减退不同，癫痫患者合并的认知障碍进展迅速且程度严重，临床中约有30%～40%的癫痫患者伴发不同程度的认知功能障碍，这给患者及其家庭和社会造成巨大的负担。

近些年，与认知功能损伤相关的神经生化和免疫学指标成为研究的热点。研究发现S100B蛋白与许多疾病的认知功能相关，如阿尔兹海默病[2]、精神分裂症[3]、脑小血管疾病[4]、高血压[5]、手术后[6，7]等。S100B蛋白被认为是临床上可能有效反映认知功能的外周血清生物指标[8]。目前很少有临床试验研究癫痫患者S100B蛋白水平与MoCA之间的关系，且结果尚不统一。本研究通过对癫痫患者及健康对照人员进行认知功能测试，并检测其血清S100B蛋白浓度，分析癫痫患者S100B蛋白水平与其认知功能的相关性，探讨癫痫患者认知功能损害的可能产生机制，为寻找一个可以早期准确评价癫痫患者认知功能的血清指标提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象 癫痫组：选取2016年12月～2017年10月于河北医科大学第二医院神经内科门诊和病房就诊的癫痫患者作为癫痫组。纳入标准为：(1)采用1989年国际抗癫痫联盟制定的标准诊断为原发性癫痫患者，且距离最近一次发作时间<1 w；(2)神志清楚，配合检查；(3)年龄16～60岁；(4)性别不限；(5)无影响智能的其他病患；(6)头颅影像学检查无脑部器质性病变；(7)神经系统查体正常；(8) 无严重的心、肺、肝、肾等功能异常；(9) 无癫痫家族史；(10)对实验知情同意。排除标准为：(1)有药物滥用史及长期饮酒史；(2)伴焦虑、抑郁等精神心理疾病。

健康对照组：选取同期健康体检者作为健康对照组。纳入标准为：(1)性别、受教育年限以及年龄与癫痫组匹配；(2)既往无癫痫等神经内科疾病；(3)头颅影像学检查无脑部器质性疾病史；(4)对实验知情同意。排除标准为：同癫痫组。

本研究中癫痫组55例，23男32女；健康对照组33例，14男19女。癫痫组平均年龄为(35.67±11.09)岁，健康对照组的平均年龄为(35.82 ±11.08)岁。癫痫组的平均受教育年限是(10.27±3.71) y，健康对照组的平均受教育年限是(11.58±3.37) y。两组在性别、年龄和受教育年限方面无统计学差异(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1 收集资料 包括姓名、性别、年龄、受教育年限等人口统计学资料、癫痫组的基本临床资料和健康对照组的家族史、既往史，以及头颅影像学检查、常规实验室检查、视频脑电图(EEG)结果等辅助检查资料。

1.2.2 认知功能评估 采用蒙特利尔认知功能量表(MoCA)对癫痫组和健康对照组进行认知功能评估，评价内容包括视空间与执行能力、计算力、延迟记忆、注意力、定向力、命名功能、语言功能和抽象思维8个认知域。量表得分范围为0～30分，若测试分数≥26分为正常；若测试分数<26分为认知功能障碍。此检查由受过专业培训的同一医师完成，且测试医师对测试对象的临床资料不知情。

1.2.3 血清S100B蛋白水平检测 所有研究对象均于行认知功能测试当天清晨8点～10点空腹抽取非抗凝肘静脉血5 ml，标本在3 h内于室温条件下3000 r/min，离心10 min，吸取上清液300 μl至EP管中，置于-80 ℃冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测S100B蛋白浓度，丰悦生物科技有限公司提供试剂盒，试验操作严格按照试剂盒说明书完成。

2 结 果

2.1 各组间认知功能测试结果比较 根据MoCA测试得分将癫痫组分为癫痫认知障碍组和癫痫非认知障碍组，其中得分<26分纳入认知障碍组，共39例，得分≥26分纳入非认知障碍组，共16例。癫痫认知障碍组的MoCA测试得分(17.90±6.70)显著低于癫痫非认知障碍组(27.00±0.97)和健康对照组(26.18±1.91)(P<0.05)。癫痫非认知障碍组的MoCA测试得分与健康对照组无统计学差异(P>0.05)(见表1)。

2.2 各组间血清S100B蛋白水平比较 健康对照组、癫痫非认知障碍组、癫痫认知障碍组的S100B蛋白浓度依次升高，分别为：(0.65±0.12)pg/ml、(1.06±0.31)pg/ml、(1.39±0.64)pg/ml，且组间两两比较，均有显著差异(P均<0.05)(见表1)。

2.3 癫痫患者S100B蛋白水平与认知功能的相关性 癫痫认知障碍组和非认知障碍组的S100B蛋白水平均与MoCA测试得分无相关性(P>0.05)。具体就认知功能的各认知域分析，癫痫认知障碍组的血清S100B蛋白水平与延迟记忆(r=-0.270，P<0.05)和注意力(r=-0.353，P<0.05)得分呈负相关，而与视空间和执行力、命名功能、计算力、语言功能、抽象思维及定向力均无相关性(P均>0.05)。癫痫非认知障碍组的血清S100B蛋白水平与延迟记忆、抽象思维、注意力、计算力、视空间和执行力、命名功能、定向力及语言功能所有认知于均无相关性(P均>0.05)(见表2)。

表1 各组间血清S100B蛋白浓度和MoCA评分的比较

表2 癫痫患者血清S100B蛋白水平与认知功能的相关性分析

3 讨 论

S100B蛋白是由星形胶质细胞以及少突胶质细胞合成和分泌的一种酸性钙结合蛋白，主要存在于脑组织中，参与脑内多种生物学功能的调控，是评价脑损伤程度的特异性指标之一[9，10]。S100B与认知功能的关系受其浓度影响，S100B蛋白在正常生理浓度时，通过抗氧化应激和抑制谷氨酸的毒性作用，促进神经元轴突的修复和生长，起神经保护作用；而当浓度过高时，S100B蛋白具有神经毒性，可加剧炎症反应和氧化应激，引起细胞凋亡和神经坏死[11，12]。

本研究发现癫痫认知障碍患者的S100B蛋白水平明显高于癫痫非认知障碍患者和健康对照组，且与MoCA测试总得分没有相关性，认知障碍的癫痫患者S100B水平与其延迟记忆力及注意力得分呈负相关，上述结果表明S100B蛋白可能参与了癫痫记忆和注意障碍的机制，可能在癫痫患者记忆力及注意力损伤方面有一定的预测价值。目前关于S100B蛋白与癫痫认知功能的关系尚存在争议。Chang等[8]比较了颞叶癫痫患者和健康对照人员的认知功能和血清A100B蛋白水平，发现颞叶癫痫患者较对照组的认知功能表现更差，血清S100B蛋白浓度更高。同时Lu等[13]发现S100B蛋白在颞叶癫痫患者中，其浓度显著高于健康对照组。研究发现脑脊液中的S100B蛋白可作为难治性颞叶癫痫的标记物，也能反映急性脑部损伤的程度[14]。国内赵清等[15]发现癫痫患者的血清S100B蛋白浓度与其记忆商值呈负相关，得出了S100B蛋白可能作为评价癫痫患者记忆力下降程度的血清指标的结论。这与本研究的结果一致。但还一些研究发现，S100B蛋白含量在癫痫患者和对照人群中无显著性差异，与认知功能没有相关性[16，17]。

S100B蛋白参与完成学习记忆的机制可能如下：S100B蛋白在星形胶质细胞中与钙离子结合，促使一氧化氮合成酶表达，一氧化氮合成酶再通过鸟苷酸环化酶调节海马突触的可塑性，使突触的长时程增强(long-term potentiation，LTP) ，参与突触水平的信息存储过程，从而参与完成学习记忆过程[18，19]。癫痫是一种慢性临床综合征，长期频繁的癫痫发作可引起血脑屏障的破坏、神经元损伤、脑部胶质细胞激活增生、中枢神经的脱髓鞘以及自发产生炎症反应等，这些病理改变都可以使脑脊液中的S100B蛋白含量升高，并通过破坏的血脑屏障进入血液，从而引起血清中S100B蛋白浓度的升高[20～22]。血清中过高浓度的S100B蛋白，可以促进细胞内钙离子库大量释放钙离子，引起细胞内钙离子超载、NO浓度升高、产生自由基等有害物质，导致神经元细胞凋亡，最终产生认知功能障碍，这表明星形胶质细胞调节异常可能参与了癫痫认知障碍的机制中[23，24]。

本研究仍存在一些局限性因素。首先，由于收集并检测脑脊液中的S100B蛋白浓度有一定难度，考虑到S100B蛋白在脑脊液中的浓度和在血清中一致，且其在外周血中很稳定[24]，所以本研究选择检测患者血清中的S100B蛋白浓度。但处于病理状态时，极少数的非神经元细胞也可表达S100B蛋白，这是否会影响S100B蛋白浓度尚无法得知。其次，本研究纳入的样本量相对少，若想获得更为可靠的结果，需要收集更多的样本。因此，上述因素对试验可能产生的影响需要充分考虑。综上，认知障碍的癫痫患者S100B水平与记忆力及注意力表现呈负相关，S100B蛋白可能参与了癫痫记忆和注意障碍的发生机制，有可能作为评估癫痫患者记忆力和注意力损害程度的血清学指标之一。