cAMP/PKA-pCREB信号通路在早期康复训练改善脑梗死患者神经功能中的作用

郭书玲 谢永权 谢桂芬

脑梗死又称缺血性脑卒中，是由各种病因所致的局部脑卒中血液供应障碍进而引发脑组织缺血缺氧性坏死，在该病理变化过程中患者可出现一系列神经功能缺失表现，具体为偏身感觉障碍、偏瘫、意识障碍等［1-3］。对存在明显功能障碍的康复期脑梗死患者，积极探索各种方式加速康复进程、减少功能残疾，是目前脑卒中研究的重点之一。现代康复理论及实践均证实，有效的康复训练对减轻脑梗死所致功能障碍、优化神经功能等有益［4-5］，具体机制可能涉及促进脑梗死边缘微血管超微结构恢复、促进血管新生等相关［6-7］，但是具体涉及的分子机制尚不明确。环磷酸腺苷（Cyclic Adenosine monophosphate，cAMP）/蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）/磷酸化cAMP 反应元件结合蛋白（Phosphorylated cAMP Response Element Binding Protein，pCREB）是影响神经元凋亡、再生的信号通路，动物研究［8］发现麝针疗法可激活cAMP/PKA-pCREB 通路从而改善缺血性中风大鼠运动功能，早期康复训练是否也通过影响该通路活性而对脑梗死患者的病情产生影响尚不明确，本次研究以此为切入点展开讨论，旨在深入明确早期康复训练的作用机制并为其后续临床推广应用奠定理论基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2020年3月至2022年3月间在遵化市人民医院接受治疗的脑梗死康复期患者228 例作为研究对象，纳入标准：①符合临床脑梗死诊断标准［9］；②首次发作脑梗死、既往无相关病史，且脑梗死发病送医时间间隔6～48 h；③脑梗死分型为大动脉粥样硬化型脑梗死；④发病前认知及肢体功能均正常，入院后存在不同程度认知及肢体功能障碍；⑤入院时生命体征平稳；⑥全程配合治疗干预及检查，临床资料完整。排除标准：①出血性脑梗死、腔隙性脑梗死；②合并各种急性全身感染性疾病；③存在严重认知功能障碍，无法配合康复训练；④合并严重心肝肾功能不全、自身免疫性疾病、血液系统疾患；⑤合并恶性肿瘤性疾病。参照随机数表法将所有入组患者分为对照组、观察组各114 例，对照组中男性60 例、女性54 例，平均年龄（65.84±12.17）周岁，平均发病时间（15.27±3.20）h，慢性合并症：高血压68 例、糖尿病47 例、高脂血症30 例；观察组中男性59 例、女性55 例，平均年龄（65.29±10.85）周岁，平均发病时间（15.10±2.86）h，慢性合并症：高血压72 例、糖尿病45例、高脂血症38 例。两组患者的性别、年龄、发病时间、慢性合并症等分布比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。所有患者亲属签署知情同意书，本院伦理委员会审核批准此次研究计划。

1.2 康复期干预

对照组患者接受康复期常规药物干预，具体如下：阿托伐他汀口服，20 mg/次，1 次/d；拜阿司匹林口服，100 mg/次，1 次/d。期间避免使用活血化瘀药物。观察组患者在对照组药物使用基础上，加入早期康复训练干预，具体如下：①患者卧床期间，进行关节被动运动，具体运动顺序为由大关节至小关节、由健侧至患侧，运动幅度由小至大，锻炼频率为2次/d，单次持续时间15 min。②勤翻身：间隔2 h给患者翻身1 次，将患肢置于功能位防止畸形发生，对患侧上下肢进行有节奏的按摩。③患者生命体征平稳、可离床后现在床旁进行肢体、躯干运动功能训练，其后为协调平衡训练，逐步过渡至上下楼及步行训练、日常生活动作训练，主要为穿脱衣服、进餐等上肢精细动作训练，主要目的为锻炼患者的肢体灵活性、协调性。④对合并明显失语、认知功能障碍的患者给与语言、认知针对性训练，每日1次，单次持续时间45～60 min。⑤心理干预：及时疏导患者院内出现的焦虑、抑郁、绝望等负面情绪，针对患者个体化文化背景、工作背景等进行病情介绍、康复计划讲解，同时关心、安慰、鼓励患者，做好心理康复工作。上述康复训练干预持续干预8 周后评估结果。

1.3 观察指标

1.3.1 运动功能评分

干预前、干预8 周后，参照指南［9］分别采用简易Fugl-Meyer 评分法（Fugl-Meyer assessment，FMA）、改良Barthel 指数（Modified Barthel index，MBI）评估患者的运动功能、日常生活活动能力。FMA 分为上肢总分66 分、下肢总分34 分，分值越高、运动功能越好；MBI 总分100 分，分值越高、生活自理能力越强。

1.3.2 血清神经功能相关因子水平检测

干预前、干预8 周后，分别留取所有入组患者的空腹外周静脉血标本各5.0 mL，分离血清后采用酶联免疫吸附法测定其中神经元特异性烯醇化酶（Neuron specific enolase，NSE）、脑源性神经营养因子（Brain derived neurotrophic factor，BDNF）、神经生长因子（Nerve growth factor，NGF）的水平。

1.3.3 外周血单个核细胞（PBMC）cAMP/PKApCREB信号通路相关分子表达水平检测

两组患者在干预前、干预8 周后分别进行肘静脉血采集，采用Ficoll 分离液分离PBMCs，采用总RNA 提取试剂盒提取PBMCs 中的总RNA。采用反转录试剂盒合成cDNA，采用荧光定量PCR 试剂盒对cAMP/PKA-pCREB信号通路相关分子cAMP、PKA、pCREB 进行基因扩增。反应程序如下：95℃15 min 后94℃20 s、60℃34 s、重复40 个循环。以U6 为内参，按照公式2-ΔΔCt对cAMP、PKA、pCREB mRNA 的表达水平进行定量分析。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 软件对数据进行统计。计数资料以n（%）表示，两组间比较采用χ2检验；计量资料以（）差表示，两组间比较采用独立样本t检验、同组内干预前后比较采用配对t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的运动功能、生活自理能力评分值比较

干预前，两组患者的FMA 上肢评分、FMA 下肢评分、MBI 评分值比较，差异无统计学意义（P>0.05）。干预8 周后，两组患者的FMA 上肢评分、FMA 下肢评分、MBI 评分值分别高于干预前；且观察组患者的干预8 周后FMA 上肢评分、FMA 下肢评分、MBI 评分值高于对照组患者相应时间点，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 两组患者的运动功能、生活自理能力评分值比较Table 1 Comparison of scores of motor function and self-care ability between the two groups

2.2 两组患者的血清神经功能相关因子水平比较

干预前，两组患者的血清神经功能相关因子NSE、BDNF、NGF 水平的差异无统计学意义（P>0.05）。干预8 周后，两组患者的血清NSE 水平较治疗前下降，BDNF、NGF 水平较治疗前增加；观察组患者干预8 周后血清NSE 水平低于对照组患者相应时间点，BDNF、NGF 水平高于对照组患者相应时间点，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组患者的血清神经功能相关因子水平比较Table 2 Comparison of serum nerve function related factors between the two groups

2.3 两组患者的PBMC cAMP/PKA-pCREB信号通路相关分子表达水平比较

干预前，两组患者的PBMC cAMP/PKApCREB信号通路相关分子cAMP、PKA、pCREB mRNA 表达量的差异无统计学意义（P>0.05）。干预8 周后，两患者的PBMC cAMP、PKA、pCREB mRNA 表达量分别高于干预前；观察组患者干预8周后PBMC 的cAMP、PKA、pCREB mRNA 表达量高于对照组患者相应时间点，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。

表3 两组患者的PBMC cAMP/PKA-pCREB信号通路相关分子表达水平比较Table 3 Comparison of expression level of cAMP/PKA pCREB signal pathway related molecules in PBMC between two groups

3 讨论

脑梗死康复期患者多使用抗凝药物以避免再发梗死出现，除此之外必要的康复干预可促进患者康复、减轻功能障碍程度。文中观察组患者康复期配合早期康复训练，从患者度过危险期后的卧床时期就开始早期康复训练，具体包括翻身、按摩等，从被动运动过度至主动运动，患者生命体征平稳且可离床后进行平衡训练、步行训练、日常生活能力训练等。经上述干预后患者首先在运动功能、生活自理能力方面获得巨大进步，具体表现为FMA 上肢评分、FMA 下肢评分、MBI 评分值较干预前以及对照组干预后均有明显增加，该结果直观表面早期康复训练在促进脑梗死患者的功能优化方面的积极作用，这也与既往国内外较多研究［10］结论吻合。

脑梗死患者语言、认知及功能的缺损本质上是脑梗死局部缺血缺氧性坏死使神经元损伤、凋亡，以及梗死灶周围水肿对正常神经功能的影响［11］。观察组患者上下肢功能及日常生活能力的优化，本质上应该是其神经功能损伤的减轻。除了拍摄脑部CT 或者MRI 观察梗死灶体积外，血清中较多与神经功能关系密切的因子水平检测也是间接反映患者脑功能的简便可靠手段。NSE 已在较多研究［12-13］中被证实与脑损伤程度呈正相关，其存在于神经细胞和神经内分泌细胞中，其在血清中的水平较低但是变化趋势与脑组织细胞中的含量变化基本一致，在脑外伤、脑卒中等脑部疾患中可见NSE 水平的明显增加。BDNF、NGF 均属于神经营养因子，在神经系统广泛表达，其表达增加可促进神经细胞生存、增加突触可塑性以及神经发生［13-14］。文中两组患者经持续8 周干预后均出现NSE 水平下降以及BDNF、NGF 水平增加，提示干预有效性，其中观察组患者的上述变化更为显著，提示早期康复干预可更为有效的改善脑梗死患者的脑功能，这与上文中观察组患者的肢体功能优化结果吻合。

cAMP/PKA-pCREB信号通路被发现与神经再生相关，cAMP 是细胞内最重要的第二信使，可激活PKA 并调控下游靶因子pCREB 分泌，pCREB是一种核内调控因子，有助于神经元再生突触形成、学习记忆能力增强等。既往已有研究发现姜黄素通过激活cAMP-PKA-CREB信号通路促进诱导多功能干细胞神经分化［15］、通窍益智颗粒通过激活cAMP/PKA-CREB信号通路抑制血管性痴呆大鼠海马神经元凋亡［16］，证实了cAMP/PKApCREB信号通路激活对于脑损伤优化的重要意义。文中观察组患者持续干预8 周后PBMC cAMP、PKA、pCREB mRNA 表达量较干预前、对照组患者均有大幅增高，提示上文中观察组患者早期康复干预后取得的效果可能是基于该模式对cAMP/PKA-pCREB信号通路的激活作用，换言之cAMP/PKA-pCREB信号通路激活可促进脑梗死患者康复干预后的肢体功能恢复、脑损伤减轻。

综上所述，可得出结论：脑梗死患者接受早期康复训练，可能通过激活cAMP/PKA-pCREB信号通路而实现肢体功能、生活能力优化以及脑损伤减轻等作用，早期康复训练是一种理想的脑梗死干预手段，值得在后续临床实践中推广应用。