IL-13、血清同型半胱氨酸在阿尔茨海默病中的表达及临床意义

王文盛， 吕荣祥，张静静，刘 郁

(宁波市第六医院 神经内科，浙江 宁波 315040)

近年来，随着我国老龄化的进程加快，老年痴呆症也成为我国的高发病。其中，最常见的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)，是一种进行性神经退行性疾病，其临床特征是认知功能的进行性损害，包括理解能力降低、决策能力减弱等，在晚期阶段则伴随着行为障碍和言语能力受损[1-2]。认知障碍是一个全球性的健康问题，影响着数百万老年患者，也是AD患者反复住院和生活质量下降的原因[3]。有研究表明，血液同型半胱氨酸(Hcy)水平的升高不仅与心血管疾病有关，还与认知损伤和痴呆的严重程度有关[4]。同时，炎症因子可导致神经元功能障碍和细胞死亡[5]，炎症过程的存在似乎也在疾病的发展过程中起着重要的作用。此外，脑内发生炎症或其他神经系统疾病时，中枢神经系统的常驻免疫细胞，小胶质细胞迅速被激活，引发一系列信号传递，导致相关炎症因子的表达，包括IL-13[6]。本研究观察AD患者的血清IL-13、Hcy水平，探讨其临床意义，以期为寻找AD的早期诊断及防治策略提供依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选取2016年9月—2019年9月在宁波市第六医院神经内科收治的156例AD住院患者作为观察组，根据认知障碍程度分为轻度组95例，中重度组61例。纳入标准：年龄≥60岁，AD诊断标准符合国际工作组织(IWG)和美国国立老化研究院-阿尔茨海默协会(NIA-AA)建立的IWG-2诊断标准及头颅CT检查报告[7]，简易精神状态检查量表(MMSE)评分≤26分；排除标准：近期服用叶酸或维生素B12、乙酰胆碱酯酶抑制剂、抗精神病药物、苯二氮卓类和抗抑郁药者，有肿瘤或血液病、心肌梗死、严重肝肾功能不全、近期感染或手术史及使用抗炎、皮质类固醇或免疫抑制治疗者。另选同期在院健康体检者100人作为对照组，年龄和性别与观察组相匹配，无认知障碍迹象(MMSE评分>26分)且近期未使用影响血清Hcy测定及抗炎的药物。所有研究对象均知情同意。

1.2 检测指标及方法

1.2.1 生化指标 抽取研究对象空腹外周血5 mL，肝素抗凝备用。离心后分离上层血清，保存于-80 ℃待检，1周内进行相应指标的检测。使用全自动生化分析仪检测被检者血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)及Hcy水平。采用酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒检测被检者血清中IL-13水平。

1.2.2 认知障碍评分指标 采用全面衰退量表 (GDS)、MMSE评分及临床痴呆评定量表(CDR)，由医护人员通过以上参数来评估被检者认知障碍的严重程度。其中，GDS将痴呆症的临床分期分为七个等级，包括1～3级的痴呆前期和4～7级的痴呆期，以1级计分制，总分为7分。MMSE量表中，21～26分属于轻度痴呆，得分越低痴呆程度越严重；CDR表以0、0.5、1、2、3分表示，分别判定为正常、可疑、轻、中、重度五级。

1.3 统计学方法 应用SPSS20.0软件处理数据，t检验分析计量资料，以均数±标准差表示，χ2检验分析计数资料，以百分比(%)表示。AD患者血清IL-13、Hcy水平与疾病相关指标的相关性分析采用Pearson相关分析，并绘制ROC曲线分析血清IL-13、Hcy对痴呆的诊断效能。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象一般资料及认知障碍评分比较 由表1可知，观察组生化指标中叶酸和IL-13水平显著低于对照组，Hcy水平显著高于对照组，GDS、CDR评分高于对照组，MMSE 评分低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，2组其他指标差异均无统计学意义(P>0.05)。

表1 观察组与健康对照组的临床资料及认知障碍评分比较Table 1 Comparison of clinical data and cognitive impairment scores between observation group and healthy control group

2.2 轻度和中重度患者的临床资料和认知障碍评分比较 由表2可知，中重度组生化指标中Hcy水平高于轻度组，IL-13、叶酸水平低于轻度组，差异有统计学意义(P<0.05)；其余指标2组间差异无统计学意义(P>0.05)。中重度组GDS、CDR评分高于轻度组，MMSE 评分低于轻度组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 轻度组和中重度组患者的临床资料和认知障碍评分比较Table 2 Comparison of clinical data and cognitive impairment scores between mild and moderately severe patients

2.3 IL-13、Hcy水平与AD患者叶酸水平及认知障碍的相关性 Pearson相关分析结果显示，血清IL-13与AD患者叶酸水平、MMSE 评分呈正相关(P<0.05)；Hcy水平与AD患者叶酸水平、MMSE 评分呈负相关(P<0.05)，与GDS、CDR评分呈正相关(P<0.05)。见表3。

表3 IL-13、Hcy水平与AD患者叶酸水平及认知障碍评分指标的相关性Table 3 Correlation of IL-13 and Hcy levels with folate levels and cognitive impairment scores in AD patients

2.4 血清IL-13、Hcy对AD的诊断效能 绘制ROC曲线，如图1，血清IL-13诊断AD的ROC曲线下面积为0.665(95% CI: 0.564～0.756)，约登指数为0.359，截断值为1.311，敏感度、特异度分别为51.8、84.1；血清Hcy诊断AD的ROC曲线下面积为0.823(95% CI: 0.734～0.892)，约登指数为0.560，截断值为12.896，敏感度、特异度分别为94.6、61.4。

图1 血清IL-13、Hcy水平诊断AD的ROC曲线分析Figure 1 ROC curve analysis of serum IL-13 and Hcy levels in the diagnosis of AD

3 讨论

AD是一种以β淀粉样蛋白沉积形成的细胞外老年斑和tau蛋白过度磷酸化形成的神经细胞内神经原纤维缠结为特征性病理改变的疾病[8]。在此过程中，被激活的小胶质细胞和星形胶质细胞迁移至神经元损伤部位，清除损伤细胞和淀粉样β斑块[9]。而小胶质细胞和星形胶质细胞的过度激活又可导致炎性介质释放，包括细胞因子、神经毒性产物等，它们可能会进一步加速AD的进展[10]。有学者通过手术摘除嗅球建立大鼠抑郁症模型，发现抑郁症大鼠神经胶质细胞活力远远低于假手术组，且抗炎因子IL-13的相对表达量也大大减少[11]。随着大脑年龄的增长，小胶质细胞开始向促炎表型M1状态转化，因此有学者对老年C57BL/6J小鼠进行双侧海马注射IL-4/IL-13载体，发现能刺激小胶质细胞替代激活(M2) 表型，海马M2相关基因表达增加[12]。这些研究结果提示抗炎因子IL-13可能与脑内的神经元受损有关。而在老年痴呆的研究领域中，关于IL-13与AD的报道较少。越来越多的证据表明，Hcy水平是叶酸和维生素B12水平的敏感指标，血清Hcy水平的升高不仅与心血管疾病有关，还与认知损害和痴呆的严重程度有关[13]。蛋氨酸是一种必需氨基酸，而Hcy是在蛋氨酸代谢过程中产生的，当Hcy没有转化为半胱氨酸或蛋氨酸，而是过度积累时，就会引起心血管疾病[14]。积聚的Hcy会抑制能控制血压和血栓形成的前列环素的产生，进而导致LDL的积聚使血管壁受损[15]。因此，Hcy损伤血管并引起血栓或凝血，成为体内的有毒物质，并导致心血管和脑血管疾病。

鉴于目前还没有常规的、微创的实验室标记物来诊断AD，本研究观察AD患者的血清IL-13、Hcy水平，并探讨其临床意义，以期寻找有助于早期发现AD的方法。在本研究中，AD患者叶酸、IL-13水平及MMSE 评分显著低于对照组，而血清Hcy水平及GDS、CDR评分显著高于对照组，结果与上述文献报道相符。为进一步分析血清IL-13、Hcy水平在AD患者中的表达及其与AD的关系，本研究按认知障碍程度将AD患者分为轻度组和中重度组，单因素分析结果显示，中重度组Hcy水平及GDS、CDR评分显著高于轻度组，而血清IL-13水平及MMSE 评分显著低于轻度组。提示不同认知障碍程度AD患者的IL-13、Hcy浓度差异显著，中重度患者的认知障碍评分指标和生化指标比轻度组严重。进一步相关性分析结果显示，AD患者IL-13与叶酸、MMSE 评分呈正相关，与GDS、CDR评分关系不大；而Hcy水平与叶酸、MMSE 评分呈负相关，与GDS、CDR评分呈正相关，提示AD患者IL-13、Hcy水平可能与其认知障碍评分均有关。最后，诊断效能分析显示，血清IL-13、Hcy的ROC曲线下面积均较大，对AD均具有较大诊断性能。可考虑将血清IL-13、Hcy水平的检测加入到AD的早期诊断中，或通过增加血清IL-13、降低Hcy水平来减轻AD患者的症状，但这些还需要进一步大量的实验数据来验证。

总之，本研究的结果提示AD患者血清IL-13、Hcy水平可能均与其认知障碍评分及痴呆程度有关，可考虑作为早期诊断疾病的血清学指标。