卒中后抑郁的血液生物标志物研究进展

付长永，蒋慧，闫福岭

目前，脑卒中是国际上导致死亡和疾病负担的第二大原因[1]。卒中后抑郁(PSD)是卒中后最常见的神经精神障碍，约1/3的患者受到影响[2]。PSD可加重认知功能障碍，损害神经功能恢复，降低生活质量，并可增加死亡率和卒中复发的风险[3-4]。因此，对抑郁症状的早期诊断和有效治疗可以改善患者预后。然而，PSD的早期表现很难与卒中相关的认知和运动功能损害区分开来[5]。此外，PSD的病理生理学机制仍然是未知的，多种机制参与其中。

在这种背景下，生物标志物的早期识别可以提高PSD的诊断准确性，并有助于进行早期干预。较多PSD生物标志物的临床研究得出了其应用价值，例如早期诊断，筛选高危人群，检测可能的卒中机制和药物反应或预测结局[6]。我们对相关血液生物标志物研究且存在较高质量的文献进行了系统的回顾，发现对于PSD标志物的研究国内学者做了较多工作。有部分研究得出了最新的生物标志物的证据，但也有部分研究结果遭到部分学者的质疑。本文将对近年与PSD相关的血液生物标志物的研究进行总结。

1 血浆5-羟色胺(5-HT)

众所周知，PSD 的发生和发展过程与 5-HT水平下降相关，而目前应用的5-HT再摄取抑制剂的疗效也验证了该理论。

国内学者宋扬等[7]对神经递质功率及血浆5-HT水平与PSD的相关性进行了相关探讨。随机入组脑卒中患者180例，分为非PSD组60例和PSD组120例，血浆5-HT水平测定采用应用ELISA法，并进行汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分，分析神经递质功率与血浆中5-HT水平与HAMD评分的相关性。结果发现,PSD患者的神经递质功率及血浆5-HT水平明显下降，与患者的抑郁情况密切相关。

2 细胞因子

细胞因子是目前PSD相关标志物中研究最多的项目，尽管部分研究结果并不一致，考虑是否与各自测量方法和时机不同相关。其变化主要考虑脑梗死后外周免疫细胞释放细胞因子进入CNS启动局部免疫应答，活化免疫细胞如单核细胞、巨噬细胞和T细胞从外周进入脑组织并释放细胞因子。

2.1 IL-1β和IL-1受体拮抗剂 Jiménez等[8]在134例PSD患者的纵向研究中得出,卒中后第1个月血浆IL-1β水平与PSD之间无相关性。Ormstad等[9]在对45例PSD患者的横断面研究中发现，PSD与在卒中后72 h获得的IL-1β、IL-1受体拮抗剂水平之间没有相关性，随访18个月后诊断为PSD。Su等[10]在对脑卒中患者进行入院到出院后1年的随机观察，IL-1β水平与PSD之间没有相关性。然而，2014年Bensimon等[11]在一项对86例脑卒中患者第1次评估中的横断面研究中发现，IL-1β水平和IL-β/ IL-10比值的增加与轻中度抑郁症状有关。

2.2 IL-6 Jiménez等[8]描述了卒中后第1个月IL-6水平与PSD之间没有相关性。Yang等[12]在对100例脑卒中患者6个月的随访中，发现IL-6水平与PSD之间没有相关性。Ormstad等[9]观察得出相似地结果，卒中后72 h血清IL-6水平与18个月后PSD的发生之间无相关性。然而，Su等[10]报道了从入院到出院后1年的患者中PSD的发展与IL-6水平和IL-6/IL-10比值增加相关。Spalletta等[13]还发现卒中后72 h的IL-6水平升高与PSD发生有关，IL-6水平与失眠、麻木和躯体症状的严重程度相关。Bensimon等[11]在对86例患者的横断面研究中，发现IL-6水平与抑郁症状进展之间没有相关性。

2.3 IL-2、IL-4、IL-9、IL-10、IL-12、生长相关癌基因-α(GRO-α)和血清细胞间黏附分子-1(ICAM-1) Ormstad等[9]研究发现，脑卒中患者早期血清IL-2、IL-4、IL-9、IL-12和GRO-α水平与PSD具有正相关性，具有一定的预测价值，IL-10水平与PSD之间没有相关性。Jiménez等[8]发现卒中发病1个月内的脑卒中患者ICAM-1水平与PSD之间无相关性。但Su等[10]对104例患者的随机入组患者的纵向研究发现其与PSD之间存在相关性，出院后1年内患者IL-10水平及IL-6/IL-10和TNF-α/IL-10比值升高。相应的，Bensimon等[11]也发现了IL-18/IL-10、IL-1β/IL-10和干扰素-γ(IFN-γ)/IL-10比值升高与卒中后轻中度抑郁症状发展之间的相关性。

2.4 IL-18 Bossù等[14]在对随机入组的30例脑卒中患者的横断面研究中发现，脑卒中72 h后IL-18水平与出院时的抑郁严重程度呈负相关，尤其是躯体症状。相反，Yang等[12]发现脑卒中72 h后IL-18水平的升高与7 d、2周和6个月后的PSD是相关的。Ormstad等[9]发现卒中后72 h IL-18水平与随访18个月的PSD发生之间无相关性。Bensimon等[11]观察到IL-18/IL-10比值的增加与轻度到中度抑郁症状的出现相关。

2.5 IFN-γ Ormstad等[9]发现卒中后72 h血清IFN-γ水平与卒中后18个月PSD之间无关。但相反的是，Su等[10]在对104例脑卒中患者的纵向研究中发现，PSD与患者从住院到出院1年后IFN-γ水平升高相关。Bensimon等[11]还观察到IFN-γ/IL-10比值的增加与卒中后轻中度抑郁症状进展相关。

2.6 TNF-α 有研究[15]在脑卒中后第1个月内发现TNF-α水平与PSD之间无相关性；Yang等[16]也发现TNF-α水平与卒中后6个月的PSD之间无相关性。Ormstad等[9]报道卒中后72 h TNF-α水平与卒中后18个月PSD之间无相关性。相反，Su等[10]对随机入组的脑梗死患者研究得出，从发病入院至出院1年其PSD发生与TNF-α水平和TNF-α/IL-10比值升高存在相关性。Bensimon等[11]发现TNF-α水平与抑郁症状发展之间无相关性。2017年，Kim等[17]对286例脑卒中患者发病2周时进行评估，其中有222例(78%)患者在1年后接受随访。存在-850T等位基因的患者，较高的TNF-α水平与PSD相关，具有显著的相关性；而存在-511T等位基因的患者，较高的IL-1β水平与PSD相关，具有显著的相关性。但随访观察到1年的时候未发现其与PSD相关。这些结果表明，血清TNF-α和IL-1β水平对PSD的风险具有重要作用，尤其是在急性期脑卒中且存在遗传易感性的患者中。

2.7 瘦素 瘦素是脂肪组织分泌的激素样蛋白质，与身体脂肪的量成正比，可以部分介导从扩张的脂肪组织到促炎生物标志物增加，而脑卒中患者急性期血清瘦素水平较正常人明显升高。在对134例患者的随机对照纵向研究中，Jiménez等[8]发现脑卒中发病1个月瘦素水平升高与PSD之间存在相关性。Li等[15]在对256例患者的横断面研究中也得出，脑卒中发病时瘦素水平升高与卒中后3个月PSD发生发展相关。

3 神经营养因子及其相关分子

脑源性神经生长因子(BDNF)能促进神经元发育和抑制凋亡，抵抗缺血性脑损害，参与海马神经元再生，有助于梗死周围皮质的功能恢复。组织纤溶酶原激活物(tPA)主要作用靶点是纤溶酶原，可通过激活血纤溶酶使BDNF前体转化为BDNF，促进细胞存活。

在一项为期2年的前瞻性研究中，Kim等[17]发现，BDNF基因型的不同与脑卒中和抑郁发生率之间有相关性，提出随着Met等位基因数目的增加，卒中和抑郁之间的相关性强度逐渐增强，并且以Met/Met基因型最强。然而，这项研究PSD样本较小，可靠性较低。Kim等[18]在对卒中发病后两周的276例患者的横断面研究中发现，BDNF./met基因型与PSD发生独立性相关。PSD患者中5-HTR2A基因1438A/G和BDNF Val66Met多态性与重度抑郁的发生相关。相关的报道中没有发现脑卒中后第1个月内BDNF水平与PSD之间的任何相关性[8]。然而，Yang等[16]在一项对100例患者的随机纵向研究中发现，脑卒中后第1 d BDNF水平的降低与卒中后两周PSD的发生有关, 同时还观察到PSD患者在卒中后第1 d的BDNF和tPA水平呈负相关。这种相关性仅存在于发病7 d内。卒中后第1 d BDNF水平在5.86 ng/mL以下的患者预测未来两周内抑郁的发生，其敏感性和特异性分别为81%和86%。在横断面上研究，Li等[19]对216例脑卒中患者的研究还发现，发病时BDNF水平的降低与卒中后3个月的PSD有关。发病时BDNF水平<10.2 ng/mL可预测抑郁症的发展3个月时敏感性为80.3%，特异性为81.8%。脑卒中严重程度与BDNF水平呈负相关。

Yue等[20]随机纳入了包括PSD、非PSD、抑郁症(MDD)和正常对照组在内的159例研究对象，检测了血管内皮生长因子(VEGF)、VEGF受体(VEGFR2)、胎盘生长因子(PIGF)、胰岛素样生长因子(IGF)的蛋白和mRNA表达水平以及胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和IGF-1受体(IGF-1R)。研究发现, PSD组和非PSD组具有较好预测价值的mRNA表达和蛋白表达。重要的是，其有较好的预测价值来区分PSD患者和MDD患者。这是首次对BDNF家族在PSD患者中的变化的研究，结果表明，蛋白质和生物因子的mRNA表达的结合可以作为PSD的预测和鉴别模型。国内其他学者如杨玉芳[21]研究证实经综合干预措施后抑郁量表明显改善，血清BDNF水平亦有显著变化。

4 总胆红素(TBIL)、丙氨酸、碱性磷酸酶、尿酸(SUA)

在卒中和抑郁的病理过程中都伴随氧化应激的发生，脑卒中引起的脑组织氧化应激可能介导了PSD样表现的病理进程。胆红素是血红素裂解途径的终产物，作为脂溶性代谢产物排出体外，具有潜在的细胞毒性。Tang等[22]在一项635例患者的随机对照研究中发现，高水平胆红素与脑卒中3个月后PSD的发生相关，他们未发现丙氨酸或碱性磷酸酶水平和PSD之间的相关性。2017年国内学者的一项纵向研究，调查了老年脑卒中患者入院时血清SUA和TBIL与脑卒中后3、6和9个月随访时PSD的发生之间的关系。最终得出结论，入院时SUA和TBIL处于较高水平与卒中后3个月内发生严重PSD密切相关。而卒中后6个月，PSD发生与这两个生物标志物之间没有相关性[23]。

5 丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)

MDA是脂质过氧化的终产物，可以影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性。当脑缺血导致自由基释放而作用于脂质后，发生过氧化反应，使MDA升高，继而引起蛋白质、核酸等交联聚合，发挥其细胞毒性，使神经损害加重。SOD是人体重要的抗氧化酶，具有重要生理活性，是机体清除自由基的重要物质。也参与阻断或修复氧自由基对细胞的损害过程。GSH-PX在机体内的作用主要是将有毒的过氧化物进行还原，变为无毒的羟基化合物，减轻细胞膜受到过氧化物的损害。

Liu等[24]随机连续纳入216例急性脑卒中患者并随访1个月。在入院后24 h内采集血液样本，并测量以下氧化应激生物标志物：MDA、SOD和GSH-PX。根据对临床抑郁症的评估，所有入选患者分为PSD组和非PSD组。还纳入了100例正常对照者。结果提示，脑卒中患者血清MDA水平与HAMD评分呈正相关。根据受试者ROC曲线，预测血清MDA水平作为PSD辅助诊断指标的最佳截止值为2.898 nmol/ml，敏感度为77.9%，特异性为81.1%。MDA升高(≥2.898 nmol/ml)是PSD的独立预测指标。该研究表明，入院时血清MDA水平升高与急性脑卒中，特别是轻微PSD的风险增加呈正相关。SOD和GSH-PX与PSD之间并未发现明显相关性。

但是就在这篇文章发表几个月后的2018年10月，伊朗学者Jouyban等[25]同样在这本杂志上发表了评论。讨论了其实验方法、检测方法、设计等诸多问题，对其结果产生了质疑。

6 血清8-羟基-2-脱氧鸟苷(8-OHdG)

8-OHdG是DNA中鸟嘌呤氧化损伤的特异产物，是DNA氧化损伤的重要生物标志物。国内学者Liu等[26]对氧化脱氧核糖核酸损伤与PSD之间的关系进行了相关研究。241例首次发生缺血性卒中患者在卒中发作的前24 h内连续入组，并在发病1个月时随访。使用ELISA法在入院24 h内测定血清8-OHdG和过氧化氢酶水平。结果显示，入院时血清8-OHdG水平升高与卒中后1个月的PSD发生明显相关。

7 总结和展望

在这篇综述中，我们发现诸多临床研究为确定PSD的生物标志物作出了很多的探索。从2000年左右开始，细胞因子是大多数研究的标志群。八项研究评估了至少一种细胞因子。研究最多的细胞因子是IL-1β、IL-6、IL-10、IL-18、IFN-γ、TNF-α和瘦素。支持炎症机制在抑郁症病理生理学中的作用[27-28]。多种炎性细胞因子在脑卒中后的不同阶段发挥不同的作用，其表达和转变较为迅速。此外，为了平衡炎症反应，抗炎作用也被激活，这些具有保护作用的抗炎性因子的“双刃剑”作用——促进抑郁发生的不良作用也显现出来。至于其他标志物，结果更加不一致。PSD与升高的同型半胱氨酸和超敏C反应蛋白(CRP)水平之间存在相关性。这些发现可能提示PSD患者脑组织炎症反应的增强。研究发现，PSD风险增加与BDNF基因的met等位基因或5-HT转运体基因启动子(5-HTTPLR)的S等位基因之间存在关联[29-31]。卒中后早期(即第1周)发现的血液生物标志物表明，炎性细胞因子的表达增加或炎性和抗炎性之间的不平衡增加PSD发生。炎性细胞因子，氧化应激标志物的增加(如同型半胱氨酸或胆红素)，与神经营养因子(如BDNF)的减少或存在基因易感性(如BDNF或SERT基因的多态性)均可导致PSD发生。

从Pubmed和中国知网搜索近几年的文献不难发现，PSD相关生物标志物领域国内学者研究较多，且均得到了阳性发现。但这些研究的临床价值到底有多少，还需要时间的考验和临床验证。

迄今为止，仍然没有强有力的证据支持使用特定的生物标志物进行PSD诊断。PSD的生物标志物研究如神经内分泌试验，免疫分子，生化标志物等，均证实了炎症和抗炎状态失衡，氧化应激和谷氨酸神经传递增加，神经营养因子减少和遗传易感性的存在对其发生的促进作用。这些不同的途径可以在PSD的发展中更好地理解其发病机制，并最终确定PSD的生物标志物。对脑卒中早期阶段标志物的进一步研究，解决多个生物标志物纵向和平行的临床参数关系是必要的。PSD与临床预后密切相关，其发病机制和治疗尚不明确，寻找可靠生物标志物有助于阐明PSD的病理生理学机制和制定个体化治疗方案。总之，PSD相关生物标志物的相关研究依然任重道远。