张填 陈薪旭 邢梦芸 王埮
(海南医学院第一附属医院神经内科一病区,海南 海口 570102)
脑卒中后认知障碍(PSCI)是脑卒中事件引起的认知障碍及脑退行性病变(如阿尔茨海默病等)在脑卒中后进展引起的认知障碍〔1〕。PSCI发病率高,不仅增加患者病死率、加重患者功能残疾,而且严重影响脑卒中患者的日常生活能力和社会功能,加重患者家庭及照料者的负担。PSCI发病机制较为复杂,尚未十分明确。有效的血液生物学标志物对PSCI的临床诊断、治疗及预后具有重要意义。食欲素(Ox)〔2〕是一种由下丘脑外侧区、背内侧区及穹隆区神经元合成和分泌为主的具有调节机体摄食及能量平衡作用的小分子神经多肽,包括OxA和OxB。OxA为脂溶性,可以通过血脑屏障,其在组织或血液中的含量显著高于OxB,而OxB在血液中很快被降解,不能被完整发现并检测到。Ox参与调节多种生理机制,如饮食与能量代谢、睡眠与觉醒、炎症反应、血压调节、学习与记忆、肿瘤细胞凋亡等。β淀粉样蛋白(Aβ)可刺激血小板聚集,在体内触发血栓形成,在动脉粥样硬化血栓形成和脑淀粉样血管病的发病机制中起重要作用〔3〕。由单侧颈动脉狭窄引起的人局灶性脑缺血可引起脑内Aβ积累增加,这提示缺血性脑卒中与阿尔茨海默病相关淀粉样蛋白之间存在联系〔4〕。国外一项通过比较五种神经退行性疾病中Aβ沉积物的空间模式研究发现,Aβ沉积物都聚集在一起,并且在一定比例的大脑区域中,这表明通过神经解剖途径传播的Aβ可能是多种疾病的共同原因〔5〕。然而,上述指标对急性脑梗死(ACI)后认知功能的影响,目前鲜有报道。本研究旨在探讨OxA、Aβ1~42与缺血性PSCI的关系,以期为临床协助缺血性PSCI的早期诊断、早期治疗、延缓其进展提供参考。
1.1研究对象 选取2017年4~12月于海南医学院第一附属医院神经内科住院的ACI患者117例为研究对象,男77例,女40例,平均年龄(59.97±8.99)岁,平均受教育年限(9.25±3.21)年。全部病例符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014的诊断标准〔6〕,并经头部计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)证实,发病72 h内就诊,且能够配合完成相关量表及神经系统检查者。排除应用溶栓或微创治疗者及死亡的患者,并排除严重的心、肝、肾疾病及感染者,排除脑梗死发病前即有认知障碍者,排除甲状腺功能减退、意识障碍、严重失语、失用、视力及听力障碍、严重神经功能缺损〔美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评分>10分〕等影响认知功能评估者,排除有严重焦虑或抑郁症、有酒精、药物滥用及严重精神疾病(如精神分裂症、躁狂症等)者。
1.2研究方法
1.2.1分组 ACI患者于发病90 d时完成蒙特利尔认知评估(MoCA)量表测评,按照MoCA量表评分标准分组,MoCA量表评分<22分,为脑梗死后认知障碍组(PSCI组)共30例,男19例,女11例,平均年龄(59.23±9.64)岁,平均受教育年限(7.10±3.20)年。MoCA量表评分≥22分,为脑梗死后认知功能正常组(非PSCI组)共87例,男58例,女29例,平均年龄(60.23±8.80)岁,平均受教育年限(9.98±2.88)年。两组在性别、年龄、吸烟史、饮酒史、高血压病史、糖尿病史、冠心病史、梗死部位(前、后循环)等方面比较差异均无统计学意义(P>0.05),但与非PSCI组比较,PSCI组受教育年限比较低(t=4.60,P=0.000)。
1.2.2神经心理学检查及判断标准 脑卒中后3个月,是认知功能评估的最佳时间〔7〕。在ACI患者发病90 d时,由同一位经过专门培训的神经内科医师进行MoCA测评,总分30分,包括视空间与执行功能5分、命名3分、记忆(不计分)、注意力6分、语言3分、抽象思维2分、延迟回忆5分、定向力6分等8个方面的内容。若受教育年限≤12年,总分加1 分。总分<22分为存在认知障碍〔8〕。
1.2.3实验室指标检测 所有观察对象于入院后第2天清晨空腹采集肘静脉血,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清OxA、Aβ1~42、磷酸化tau蛋白(P-tau)水平的表达,同时由我院检验科生化分析仪检测一般生化项目,包括同型半胱氨酸(Hcy)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、尿酸(UA)、胱抑素C(Cys)-C、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。
1.3统计方法 采用SPSS20.0统计软件进行t检验、秩和检验及χ2检验。相关性分析采用Spearman相关分析。缺血性PSCI的危险因素分析采用Logistic回归分析。
2.1血清学指标比较 与非PSCI组比较,PSCI组血清OxA、Aβ1~42水平明显下降,而Hcy水平明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 PSCI组与非PSCI组血清学指标比较
2.2脑梗死发病90 d时MoCA量表评分与血清OxA及相关实验室指标的相关性 经Spearman相关分析发现,脑梗死患者3个月后MoCA评分与OxA、Aβ1~42、入院时MoCA量表评分呈正相关(均P<0.05),而与Hcy呈负相关(P=0.033)。见表2。
2.3缺血性PSCI危险因素的Logistic回归分析 导入可能影响缺血性PSCI的因素,经Logistic逐步回归分析,最后筛选出4个主要的影响因素:教育年限、Aβ1~42、OxA及Hcy。见表3。
表2 脑梗死患者90 d后MoCA量表评分与血清OxA及相关实验室指标的Spearman相关分析
表3 脑梗死危险因素的Logistic回归分析
2.4受试者工作特征(ROC)曲线分析 以ACI发病90 d时MoCA量表评分结果作为诊断认知障碍的标准,绘制Aβ1~42、P-tau、OxA分别诊断缺血性PSCI的ROC曲线。结果显示,三种指标诊断的最佳临界值分别为70.89 pg/ml、214.33 pg/ml和445.62 pg/ml,其曲线下面积(AUC)分别为0.92、0.56和0.77,均大于0.50,其中指标Aβ1~42的AUC最高,其对缺血性PSCI的诊断准确性最高,它的敏感度和特异性分别为0.90和0.93,其次为OxA,它的敏感度和特异性分别为0.81和0.73,同样对缺血性PSCI具有较高的诊断价值;而P-tau蛋白的诊断价值有限(敏感度0.30,特异性1.00,约登指数0.30)。联合Aβ1~42、P-tau、OxA来预测MoCA量表标准下PSCI发生的敏感度和特异性分别为0.93和0.87,三种指标联合作用ROC曲线的AUC高达0.92,约登指数为0.81,提示联合检测三种指标,对PSCI发生的预测具有很高的准确性。
OxA是最初在下丘脑中发现的一种神经肽,存在于周围器官及中枢神经系统中,并参与食物摄入,能量稳态和心血管功能的调节。Ox神经元是调节重要身体功能的“多任务”神经元,这些功能包括睡眠/苏醒状态、进食行为、能量稳态、奖励系统、认知和情绪〔9〕。研究发现,基底前脑是一种与注意力有关的结构,将OxA注入大鼠基底前脑后可减轻注意力分散〔10〕。Ox可增强海马神经发生并改善空间学习和记忆能力及情绪,Ox缺乏会导致学习和记忆不足及抑郁〔11〕。本研究发现,OxA为影响缺血性PSCI的主要因素,与上述研究结论相符。
Aβ是由淀粉样前体蛋白经过水解作用产生的多肽,可循环于血液、脑脊液和脑间质液中,最常见的亚型是Aβ1~40和Aβ1~42。其中,Aβ1~42的毒性更强,更易聚集。进行性Aβ沉积为阿尔茨海默病的主要特征,现已把脑脊液Aβ1~42与 P-tau等生物标志物纳入其诊断标准中〔12〕;Aβ1~42不单与神经退行性变发生相关,而且与脑血管病关系十分密切。缺血和再灌注导致脑损伤后,Aβ水平升高,大脑中高水平Aβ的存在会增加神经炎症反应和神经元损伤〔13,14〕。脑缺血再灌注损伤会以Aβ依赖性的方式在海马和颞叶皮质诱发神经元损伤〔15〕。柯莉等〔16〕临床研究发现,ACI患者组血浆Aβ1~42水平较健康对照组水平显著增高,且血浆Aβ1~42水平随脑梗死体积的增大及NIHSS评分的增加而升高。另有研究显示〔17〕,低血清Aβ1~42浓度是缺血性PSCI的独立危险因素,血清Aβ1~42水平与脑卒中后认知功能水平呈正相关。本研究发现,PSCI患者血清Aβ1~42水平明显下降,且脑梗死患者3个月后MoCA评分与Aβ1~42呈正相关,Aβ1~42为影响缺血性PSCI的主要因素。考虑其原因为,ACI后Aβ水平升高,随后在组织中沉积,导致神经元损伤及认知功能下降,而使血清中Aβ水平降低。且有研究证实,血脑屏障微血管周围空间的Aβ沉积表明Aβ起源于血清〔18〕。
Tau蛋白是微管相关蛋白,与细胞有丝分裂、细胞内物质转运等多种功能有关,正常情况下人脑中的Tau蛋白以磷酸化和去磷酸化两种形式存在。过度磷酸化后Tau蛋白可影响微管形成及促进微管崩解,并形成各种沉积物在神经元细胞内,引起神经元损害,影响认知功能〔19〕。有研究发现,个体出现最早可检测到的痴呆临床症状时,至少在某些脆弱的大脑区域中会逐渐积累异常磷酸化的tau和神经元死亡〔20〕。
本研究显示,Aβ1~42对缺血性PSCI的诊断准确性最高,其次为OxA,同样对缺血性PSCI具有较高的诊断价值;而Tau蛋白的诊断价值有限。因有研究发现〔21〕,Ox信号过表达改变了睡眠-觉醒周期,并间接诱导Aβ的积累和tau介导的神经变性。Ox可以通过抑制小胶质细胞的吞噬作用和自噬通量来阻止Aβ的清除〔22〕。本研究根据结果推荐单独检测Aβ1~42来预测缺血性PSCI的诊断,既有较高的敏感度、特异性,又有较好的经济效益。
尽管最近在脑缺血后Aβ的神经致病性研究方面取得了重要进展,但是尚不清楚由缺血后Aβ引起的不可逆神经变性再灌注的基本途径及机制。未来的研究应该集中在防止与阿尔茨海默病特征蛋白及其基因相关的局部缺血后大脑中阿尔茨海默病神经病理学变化的发展〔5〕,这可能会导致缺血性发作后神经功能改善。