老年急性脑梗死患者肠道部分常见细菌分布及其与认知功能的相关性

杨小兰， 胡增军， 王生清， 马淑霞， 曾永杰， 王成磊

（1. 甘肃中医药大学第三附属医院 白银市第一人民医院，甘肃 白银 730900；2. 白银市中西医结合医院科研科，甘肃 白银 730900）

溶栓、药物治疗可促进急性脑梗死（acute cerebral infarction，ACI）患者被阻塞血管的再通，改善脑组织缺血、缺氧状态，改善预后。但部分ACI患者经积极治疗后，会并发认知功能障碍，特别是老年患者，并发认知功能障碍的风险更高，严重影响老年ACI患者日常生活[1-2]。因此，寻找与老年ACI患者溶栓治疗后发生认知功能障碍相关的指标，对治疗方案的拟定、改善患者预后具有重要的临床意义。肠道常见细菌包括优势菌和致病菌，前者能够排出机体内有害物质，避免病原菌的侵害；后者会产生有害物质，促进病原菌入侵；两者平衡，可有效稳定机体内环境[3]。在病理状态下，肠道部分细菌的紊乱会提高机体血小板活性，进一步加重ACI患者的脑部梗死程度，导致神经元受损，不利于ACI患者的预后[4]。基于部分肠道常见细菌对ACI患者神经元的损伤机制，我们推测部分肠道常见细菌紊乱可能与ACI患者认知功能障碍存在一定关系。鉴于此，本研究拟分析老年ACI患者部分肠道常见细菌分布情况及其与患者认知功能的相关性，为临床拟定治疗方案提供参考。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2019年4月—2021年4月甘肃中医药大学第三附属医院收治的93例老年ACI患者，其中男55例、女38例，年龄60～82岁，发病时间1.0～4.5 h；合并症包括糖尿病（18例）、高血压（24例）、高脂血症（29例）。纳入标准：（1）符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[5]中ACI的诊断标准；（2）经影像学检查明确诊断；（3）入组前未接受过ACI相关治疗。排除标准：（1）既往有脑出血、脑外伤等病史；（2）合并其他认知障碍，如低血压、动静脉畸形、阿尔茨海默病等；（3）有酒精依赖或药物滥用史；（4）合并严重心、肝、肾等脏器功能衰竭；（5）合并消化道出血、炎症性肠病等；（6）近2周接受过益生菌或抗菌药物等影响肠道常见细菌分布的药物治疗；（7）治疗前已存在认知功能障碍；（8）治疗或随访期间死亡。本研究通过白银市第一人民医院伦理委员会审核，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

所有患者完成相关检查后，即刻进行溶栓治疗，静脉滴注0.9 mg/kg阿替普酶（德国Boehringer Ingelheim公司，批准文号为S20160054，20 mg/支），总剂量≤90 mg。溶栓后接受抗凝、抗血小板聚集等常规药物（双重抗血小板药物、低分子肝素钙）治疗，给予营养脑神经、改善血液循环等药物（丁基苯酞、依达拉奉）治疗，同时通过饮食、运动和药物来调节患者血压、血糖、血脂水平。对所有患者进行随访，随访时间为从溶栓治疗开始至治疗结束后6个月或死亡。

1.3 基线资料收集

收集患者基线资料，包括年龄、性别、发病时间、合并症{高血压[舒张压≥11.97 kPa （90 mmHg）或收缩压≥18.62 kPa（140 mmHg）]、 糖尿病（随机血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L）、高脂血症（三酰甘油≥ 1.7 mmol/L或总胆固醇≥5.2 mmol/L）}、美国国立卫生研究院卒中量表（the National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）评分[6]（治疗前评估，该量表包括11个条目，总分0～42分，分值越高提示神经功能受损越严重）。

1.4 实验室检测

采集患者治疗前静脉血5 mL，1 260×g离心15 min，留取血浆待检。采用CA7000全自动凝血分析仪（日本Sysmex公司）测定患者凝血功能相关指标，包括纤维蛋白原（fibrinogen，Fib）、凝血酶原时间（prothrombin time，PT）、活化部分凝血活酶时间（activated partial thromboplastin time，APTT）、凝血酶时间（thrombin time，TT）。

1.5 肠道常见细菌检测

治疗前，用无菌试管收集患者1 g新鲜粪便（无血液、尿液污染），使用9 mL厌氧稀释液将其稀释至0.9 mL（10倍稀释原则），将50 μL稀释液接种于培养基（肠杆菌、肠球菌使用需氧培养基，双歧杆菌、乳酸杆菌、消化球菌使用厌氧培养基）培养基购自北京寰宇科创生物科技发展有限公司。

1.6 认知功能评估及分组标准

完成随访后，采用简易精神状态检查表（mini-mental state examination，MMSE）[7]评估患者认知功能，量表包括30个条目，总分0～30分，评分＜27分则判定为存在认知功能障碍，纳入认知障碍组；评分≥27分判定为认知功能正常，纳入认知正常组。

1.7 统计学方法

采用SPSS 20.0软件进行统计分析。呈正态分布的计量资料以x ±s表示，组间比较采用独立样本t检验。呈偏态分布的计量资料以中位数（M）[四分位数（P25～P75）]表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例或率表示，组间比较采用χ2检验。采用Logistic回归分析评价老年ACI患者部分肠道常见细菌与患者认知功能的关系。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评价老年ACI患者部分肠道常见细菌数量对认知功能障碍的预测价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 老年ACI患者治疗后认知功能障碍发生情况

93例老年ACI患者经溶栓治疗后，随访6个月，发生认知功能障碍49例，发生率为52.69%。

2.2 2组基线资料及部分肠道常见细菌数量比较

认知障碍组肠杆菌和肠球菌数量高于认知正常组（P＜0.05），PT、双歧杆菌、乳酸杆菌和消化球菌数量低于认知正常组（P＜0.05）；其他基线资料差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 2个组基线资料、部分肠道常见细菌数量比较

2.3 肠道常见细菌与老年ACI患者认知功能障碍的相关性

将老年ACI患者认知功能情况作为因变量（1=认知障碍，0=认知正常），将治疗前肠道常见细菌中肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、消化球菌数量作为自变量（均为连续变量），经单因素Logistic回归分析后，将P值放宽至＜0.1，纳入符合条件的因素，再行多因素Logistic回归分析。结果显示，肠杆菌、肠球菌数量高是老年ACI患者发生认知功能障碍的危险因素[比值比（odds ratio，OR）值分别为1.777、1.689，P＜0.05]，双歧杆菌、乳酸杆菌、消化球菌数量高是发生认知功能障碍的保护因素（OR值分别为0.213、0.242、0.409，P＜0.05）。见表2。

表2 肠道常见细菌与老年ACI患者认知功能的多元Logistic回归分析

2.4 肠道常见细菌数量对老年ACI患者认知功能障碍的预测价值

ROC曲线分析结果显示，肠道中肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌和消化球菌数量预测老年ACI患者经溶栓及药物治疗后发生认知功能障碍的曲线下面积分别为0.722、0.803、0.830、0.730、0.722，最佳临界值分别为7.510×109、 9.315×109、5.545×109、4.905×109、6.140× 109CFU/mL时，可获得最佳预测价值。见表3、 图1。

表3 肠道常见细菌变化对老年ACI患者认知功能障碍的预测价值

图1 肠道常见细菌预测老年ACI患者认知功能障碍的ROC曲线

3 讨论

ACI患者因脑血流灌注不足，导致脑室扩大，发生慢性脑萎缩、神经元变性，最终引发认知功能障碍，特别是老年患者，认知功能障碍的发生率更高，严重影响老年ACI患者的生活质量[8-9]。倪高飞等[10]观察了117例老年腔隙性脑梗死患者，发现发生认知功能障碍64例，发生率为54.70%。本研究93例患者中认知功能障碍发生率为52.69%，稍低于倪高飞等[10]的研究结果，可能与梗死部位、观察时间不同有关。但也提示老年ACI患者发生认知功能障碍的风险较高。因此，对老年ACI患者认知功能障碍进行预测评估尤为重要。

肠道常见细菌主要由优势菌（乳酸杆菌、双歧杆菌和消化球菌）和条件致病菌（肠球菌和肠杆菌）组成。有研究发现，优势菌可产生乙酰胆碱、γ-氨基丁酸等物质，进而影响神经元的活动[11]。神经元已被证实与机体记忆力、认知能力等脑部功能有关[12]。致病菌可释放多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素等单胺类神经递质，这些神经递质可经G蛋白偶联受体参与大脑活动的调节[13]。本研究结果显示，认知障碍组肠道肠杆菌和肠球菌的数量高于认知正常组（P＜0.05），而双歧杆菌、乳酸杆菌和消化球菌的数量低于认知正常组（P＜0.05），Logistic回归分析结果显示，肠杆菌、肠球菌数量高是老年ACI患者发生认知功能障碍的危险因素（OR值分别为1.777、1.689），双歧杆菌、乳酸杆菌、消化球菌数量高是发生认知功能障碍的保护因素（OR值分别为0.213、0.242、0.409），提示老年ACI患者认知功能障碍可能与部分肠道常见细菌变化有关。结合肠道常见细菌与机体脑部功能的相关性分析结果，我们推测肠道部分常见细菌可能与老年ACI患者经溶栓治疗后发生认知功能障碍有关，原因可能是肠道常见细菌中致病菌的持续增加可降低固有菌群抵抗病原菌的能力，进而降低肠黏膜通透性，诱发肠道炎症反应，增加了老年ACI患者发生感染的风险，加快了患者疾病进展，进而损伤神经元，影响患者认知功能。同时，当致病菌进入血液循环后，会促使炎症因子被大量释放，激活下丘脑-垂体轴，导致患者梗死面积增大，加重脑组织、神经元细胞的损伤程度，影响患者的认知功能，最终导致患者发生认知功能障碍[14-15]。而肠道优势菌群已被证实可抑制海马体中β淀粉样蛋白的表达，增加脑源性神经营养因子分泌，优势菌数量减少可抑制海马体中核转录因子κB通路的激活，降低脑源性神经营养因子，导致神经细胞变性、凋亡，从而引起并加重患者认知功能障碍[16-17]。

本研究ROC曲线分析结果也显示，老年ACI患者治疗前肠道肠杆菌、肠球菌、双歧杆菌、乳酸杆菌和消化球菌数量预测老年ACI患者认知功能障碍的曲线下面积均＞0.70，提示治疗前肠道常见细菌分布与老年ACI患者认知功能障碍有关，可用于预测老年ACI患者经溶栓治疗后发生认知功能障碍风险。未来临床可考虑早期检测老年ACI患者部分肠道常见细菌分布情况，一旦发现分布异常，可采取益生菌制剂治疗，或联合中药制剂，改善患者肠道常见细菌分布，有利于降低患者认知功能障碍发生风险。本研究尚存在一定局限，如未采用高通量测序方法全面分析肠道中所有细菌数量的变化；未分析老年ACI患者部分肠道常见细菌对患者认知功能的具体影响。后续可针对二者的因果关系进一步分析。

综上所述，老年ACI患者认知功能与部分肠道常见细菌分布存在一定关系，临床可根据肠道常见细菌分布对老年ACI患者认知功能障碍进行预测，及时干预，改善预后，保证患者生存质量。