感染负担与脑小血管病患者皮质下灰质体积变化的相关性

郑开琳，李芳

(锦州医科大学附属第一医院，辽宁 锦州 121000)

脑小血管病(CSVD)是一种毛细血管、脑穿支小动脉和小静脉的病理改变引起的综合征，基于影像学分类的(近期皮质下小梗死、腔隙、脑白质损害、血管周围间隙、脑微出血、脑萎缩、皮质表面铁沉积、脑微梗死、深部脑出血)CSVD临床表现存在异质性，包括脑卒中、认知衰退、步态问题、尿便障碍、抑郁和锥体外系症状，CSVD患者临床表现与广泛分布的神经元网络的结构和功能基础有关，且涉及皮质及皮质下结构的定量[1]，目前结合T1加权 MRI，皮质厚度以及皮质下核团体积等相关的结构变化可以用FreeSurefer软件精确测量[2]。但重要的是，CSVD临床症状的显著程度的变异不能完全用血管病变的统一机制来解释。

脑萎缩也是CSVD的影像表现之一，在记忆门诊患者中很常见，并且与认知功能下降有关[3]，CSVD对脑萎缩的影响也越来越得到认可[4]，基于脑萎缩的隐匿及慢性病程，其进展过程中的危险因素可能是多方面的。感染可能是脑萎缩病因学的基础很早就被提出[5]，许多科学家研究了各种病原体与疾病发展之间的联系。这一领域的大多数研究都集中在单个病原体上，随着研究的深入，越来越多的证据支持多种微生物因果关系的假设[6]。多病原体感染或感染负担是新近提出的概念，被定义为暴露于多种常见病原体的复合血清学指标，这些是慢性感染的总负担，而不是任何单一微生物，可能导致动脉粥样硬化和临床血管事件[7]。关于相关性，使用头MRI来分析IB与CSVD患者GMV变化的临床关系。常见病原体涵盖的范畴，一项研究(NOMAS)创建了一个感染负担的定量指数，该指数基于5种常见病原体即CP、HP血清学、CMV、HSV1和HSV2[8]，一些研究表明IB与血管疾病有关[9]，另一项研究结果揭示了IB 和CSVD的脑微出血(cerebral microbleeds，CMBs)之间的关联，并表明病原体感染可能参与了 CMBs 的发病机制[10]。但IB与CSVD患者的皮层萎缩之间的关联仍然未知，因此在本研究中我们分析IB与CSVD的相关性，采集脑的T1结构图像，用FreeSurfer软件分析IB与CSVD患者皮质下灰质体积变化的临床关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本前瞻性病例对照研究于我院进行。选取2020年1月至2021年10月期间，于我院神经内科门诊就诊或住院的128例CSVD患者作为研究对象，年龄45～80岁，作为CSVD组。选取同时间段体检中心的体检者135例作为对照组，患者均签署知情同意书。

1.1.1 CSVD纳入及排除标准：(1)年龄45～80岁；(2)符合CSVD临床诊断；(3)没有严重的神经系统症状。排除标准：(1)严重的神经系统症状及体征；(2)患有可能影响血液中病原体抗体或炎症标志物检测的临床疾病；(3)患有可能影响MRI影像评估的严重神经系统疾病。

1.1.2 对照组纳入及排除标准：病例来源于2020年1月至2021年10月于我院体检中心的体检者。纳入标准：(1)年龄45～80岁；(2)不存在CSVD的临床诊断。

1.2 方法

1.2.1 病例资料的采集：由神经内科1名医师记录患者基本信息，包括性别、年龄、冠心病史、高血压病、糖尿病、HbA1c、Hcy、总胆固醇(TG)、超敏C反应蛋白(CRP)、HP血清学、CP、MP、CMV、HSV1型、HSV2型、风疹病毒、LI、LA、脑萎缩、CMBs及数量，记录头MRI影像(T1、T2、Flair、DWI、SWI)。

1.2.2 临床资料评估标准：(1)高血压病；(2)糖尿病；(3)既往病史：既往有明确的冠心病史；(4)Hcy：串联质谱法检测>10 μmol/L 定义为高Hcy；(5)CRP：0～1 mg/L为正常；(6)总胆固醇：>5.6 mmol/L定义为高胆固醇血症。关于IB：目前IB没有标准的定义，本研究基于6种常见病原体即CP、MP、HP血清学、CMV、风疹病毒、HSV1+2型，通过阳性血清学(主要是 IgG)的数量进行量化，分为低IB(0～2)、中IB(3～4)、高IB(5～6)。影像资料评估方法：(1)头MRI：每个图像集都经过严格的质量控制评估，包括对原始采集质量以及图像处理质量的评估；(2)GMV数据收集：使用FreeSurefer软件5.3进行图像分析，皮层下结构体积是通过自动程序获得，该程序基于自动标记的训练集[11]中估计的概率信息，自动为MRI体积中的每个体素分配一个神经解剖学标签。纳入分析的皮质下灰质核体积分别为：尾状核、壳核、苍白球、海马和杏仁核，所有单个核体积由FreeSufer[12]软件自动生成。

1.3 统计学方法

数据运用SPSS 23.0软件进行统计学分析，连续变量表示为均数±标准差，并在两组之间使用独立样本t检验进行比较。分类变量以计数(%)表示，两组频率比较采用卡方检验。通过非条件Logistic回归分析，对人口统计学数据和所有共病进行调整，分析IB和CSVD风险之间的关系。CRP评分和GMV与IB的相关性通过多重线性回归分析进行分析，校正人口统计学数据和所有共病的潜在混杂效应。计算95%水平的置信区间，所有假设检验均为双侧，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 CSVD组与对照组的一般临床特征

CSVD组以及年龄和性别匹配的对照组的特征。与对照组相比，CSVD组中高血压、高Hcy更常见，CSVD组具有更高的血清CRP水平。两组的高胆固醇血症、糖尿病和冠心病的患病率无显著差异，见表1。

表1 CSVD组与对照组的一般临床特征

2.2 CSVD组与对照组的IB比较

2.2.1 两组IB抗体数量的差异：根据IB将患者分为3组，1组感染源0～2个，两组感染源3～4个，3组感染源5～6个，分别代表低IB、中IB和高IB，这一策略已用于其他研究[11]341-355。与健康对照组相比，CSVD组患者在高IB组的发病率更高，在低IB组的发病率更低，两者差异具有统计学意义(P<0.001)，在中IB组没有显著差异，见图1。

图1 两组IB抗体数量的方差

2.2.2 单一血清抗体阳性与CSVD的关系：在单变量分析中，CP、MP、CMV的IgG阳性与CSVD显著相关。在调整年龄、性别合并疾病等其他相关因素后，CMV、CP及MP仍然与CSVD相关，见表2。

表2 单一血清抗体阳性与CSVD的相关性[n(%)]

2.2.3 IB与CSVD关系的逻辑回归分析：逻辑回归分析显示，与健康对照组相比，CSVD组患者的总IB增加。此外，发现CSVD与暴露的病原体数量增加之间存在关联，暴露于5～6种血清病原体抗体阳性患者的OR为3.897，95%CI1.956～8.561。与1～2种血清病原体抗体阳性对比关联更加明显。将血清抗体阳性进一步分为病毒感染和细菌和微生物感染进行进一步分析，逻辑回归分析显示，与健康对照组相比，CSVD组患者的病毒负荷和细菌及微生物负荷增加，见表3。

表3 IB与CSVD关系的Logistic回归分析

2.3 CSVD患者中不同IB亚组组间皮质下各核团体积的比较

使用FreeSurefer软件分析高IB组与低IB组 T1加权结构磁共振成像数据，通过全脑顶点分析和基于体积(皮层下)分割图得出形态变化。结果显示，两侧大脑半球的海马、杏仁核、丘脑、尾状核、壳核、苍白球等12个核团中，除右侧苍白球外(P=0.104)，其余11个GMV在两组间存在显著差异(P<0.05)，高IB组GMV均普遍小于低IB组，见表4。

表4 CSVD患者中高IB组与低IB组GMV的比较

3 讨 论

在这项研究中，IB 是通过汇总对 HSV-1、HSV-2、CMV、CP、MP、风疹病毒、HP 的单一血清抗体阳性数来测量的。本项研究发现无论是病毒负担还是细菌及微生物负担均与CSVD相关，其中CP、MP、CMV与CSVD关系密切，IB影响CSVD患者除右侧苍白球外的GMV，IB越重CSVD患者GMV损失越多。这项关于IB与CSVD关联的研究表明多病原体感染可能参与了CSVD的发病机制。

关于IB与CSVD的研究在一项初步横断面的研究中结果显示IB与CMB相关，炎症、血脑屏障BBB的破坏可能是病原体感染和 CMB 之间的联系[12]。本项研究选取的是无明显神经系统症状的影像学表现为LI、LA、WMH、CMB及脑萎缩的CSVD患者，旨在探讨CSVD患者更早期的临床关联。研究结果显示无论是病毒负担还是细菌及微生物负担均与CSVD相关，其中肺炎衣原体、支原体、巨细胞病毒与CSVD关系密切，这一结果增加了IB与CSVD相关的证据。

CSVD包括近期皮质下小梗死、扩大的血管周围间隙、脑萎缩、腔隙、WMH 和 CMB。据报道，几种特定的病原体感染与 CSVD 相关[13]。有来自临床和实验研究的证据支持这样的假设，即慢性低度炎症不仅有助于大脑的结构和功能变化，而且也有助于神经退行性病变[14]，我们的研究支持以上观点，结果显示IB影响CSVD患者除右侧苍白球外的GMV，IB越重CSVD患者GMV损失越多，即具有高IB的CSVD患者GMV损失更多，总GMV的减少在本质上可能也不是特异性的，似乎受到一些疾病相关因素的影响[15]，这些疾病相关因素包括脑微血管疾病、免疫衰老、感染反应的基因多态性以及本项研究的IB。

本研究结果显示肺炎衣原体、支原体、CMV与CSVD关系密切，CMV是一种持久性的DNA 病毒，它与人类一起进化以建立良好平衡的宿主-病毒关系，CP和MP感染的临床表现各不相同，它们以产生广泛的肺外表现而闻名，几乎可以影响身体的每个器官[16]。针对HP与CSVD的研究结果并不一致，本研究中与健康对照组相比CSVD组的高血压、高Hcy、CRP增高及IB更常见，这也可能证明了CSVD患者系统性炎症及血管炎症共存的特征。

本项研究并不能推断CSVD 和IB的因果关系，并且炎症标记物仅限于 CRP，缺乏其他炎症标志物的测量，IB是通过汇总血清抗体阳性数来测量的，这并不反映血清中病原体特异性抗体的滴度和绝对浓度，虽然按影像学纳入了CSVD患者，但研究中未对CSVD进行分型研究，也未研究CSVD的认知功能及情绪障碍与IB的联系，基于以上不足所以我们的研究结果及结论是初步的，还需进一步得到验证。

总之，我们的研究扩展了IB与CSVD相关的发现，并可能提供了支持感染、炎症在CSVD 病因中的作用的证据。为CSVD患者的早期识别及临床干预提供多靶点治疗的证据。

4 结 论

IB与CSVD相关，其中肺炎衣原体、支原体、巨细胞病毒与CSVD关系密切，且影响CSVD患者除右侧苍白球外皮质下灰质核团的体积，IB越重CSVD患者皮质下体积损失越多。