黃海華　李明秋　江皋軒　牟　鑫　陳慶宏(江漢油田總醫(yī)院老年病科，湖北　潛江　433121)

血清微量元素水平與輕度認(rèn)知功能障礙的相關(guān)性

黃海華李明秋江皋軒牟鑫陳慶宏
(江漢油田總醫(yī)院老年病科，湖北潛江433121)

〔摘要〕目的探討老年人輕度認(rèn)知功能障礙(MCI)與血清微量元素水平的相關(guān)性。方法選擇136例MCI患者為研究組，136例健康老人為對(duì)照組，檢測(cè)所有受試者血清微量元素銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硒(Se)、砷(As)、錳(Mn)、鋁(Al)、鎘(Cd)含量。結(jié)果①研究組與對(duì)照組相比，血清Cu、Zn、Fe含量較低，Mn、Al、Cd含量較高(P＜0.05)。②多重相關(guān)性分析顯示，研究組患者血清Cu、Zn、Fe含量與MoCA評(píng)分顯正相關(guān)，r值分別為0.503，0.712和0.603，P值均為0.000; Mn、Al、Cd含量與MoCA的評(píng)分顯負(fù)相關(guān)，r值分別為－0.204，－0.886，－0.208，P值分別為0.017，0.000，0.015。③Spearman直線相關(guān)分析，研究組患者與認(rèn)知功能相關(guān)并具有臨床意義的因素有低Zn，高M(jìn)n、高Al、高Cd。t值分別為1.990、－3.440、－8.074和5.468，P值分別為0.049、0.001、0.000和0.000。④多因素Logistic回歸分析顯示，低Zn、高Al、高Cd是發(fā)生MCI的危險(xiǎn)因素。結(jié)論MCI的發(fā)生與患者血清微量元素代謝紊亂具有相關(guān)性。

〔關(guān)鍵詞〕認(rèn)知障礙;微量元素

第一作者:黃海華(1964-)，男，副主任醫(yī)師，主要從事癡呆與認(rèn)知障礙的研究。

輕度認(rèn)知功能障礙(MCI)是介于正常老化與早期阿爾茨海默病(AD)之間的一種過(guò)渡狀態(tài)，被認(rèn)為是AD臨床前期的一種綜合征。近年來(lái)研究表明MCI的發(fā)生發(fā)展與諸多危險(xiǎn)因素有關(guān)，如果不進(jìn)行有效干預(yù)，大多轉(zhuǎn)化為AD〔1〕。微量元素是維持機(jī)體正常代謝和生理功能的必要成分，血清微量元素水平與AD的相關(guān)性得到了廣泛驗(yàn)證〔2〕，而血清微量元素水平與MCI的發(fā)生發(fā)展是否有關(guān)，目前還未見文獻(xiàn)報(bào)道。本研究探討微量元素與MCI的關(guān)系。

1　對(duì)象與方法

1.1臨床資料選擇2010年12月至2013年7月我院老年病科MCI患者136例為研究組，男65例，女71例，年齡65～79〔平均(71.39±3.67)〕歲。所有MCI患者診斷均符合美國(guó)精神障礙《診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第四次修訂版(DSM-Ⅳ)和美國(guó)神經(jīng)學(xué)會(huì)、語(yǔ)言障礙和卒中-老年性癡呆、相關(guān)疾病學(xué)會(huì)(NINCDS/ ADRD)制定的MCI診斷標(biāo)準(zhǔn)〔3〕，并參照《中國(guó)癡呆與認(rèn)知障礙診治指南:輕度認(rèn)知障礙的診斷和治療》標(biāo)準(zhǔn)〔4〕。對(duì)照組隨機(jī)選擇同期體檢的健康老人136例，男62例，女74例，年齡65～80〔平均(71.60±3.76)〕歲，既往生活背景與MCI患者相似，性別、年齡、文化程度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。所有研究對(duì)象均簽訂知情同意書。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2排除標(biāo)準(zhǔn)各類嚴(yán)重神經(jīng)癥;伴有嚴(yán)重營(yíng)養(yǎng)不良或嚴(yán)重感染者;有嚴(yán)重心、肝、肺、腎疾病或衰竭者;有引起認(rèn)知功能改變的疾病史;安眠藥依賴者;酒精依賴者等。

1.3檢查項(xiàng)目所有入選對(duì)象均由專科醫(yī)生檢查和記錄既往病史、性別、年齡、文化程度、身高、體重、血壓和神經(jīng)心理學(xué)評(píng)估。肝功、血脂、血糖、腎功和血清微量元素檢查由指定的檢驗(yàn)科醫(yī)生完成。

1.4神經(jīng)心理學(xué)檢查內(nèi)容采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Mo-CA)、臨床記憶量表(CMS)、日常生活能力量表(ADL)、語(yǔ)言流暢測(cè)驗(yàn)(VFT)、韋氏積木測(cè)驗(yàn)(WBD)、漢密爾頓抑郁量表(HAMD)、漢密爾頓焦慮量表(HAMA)進(jìn)行認(rèn)知和精神行為癥狀的評(píng)估。

1.5微量元素的檢測(cè)方法清晨空腹采集觀察對(duì)象肘靜脈血4 ml，在自然狀態(tài)下放置0.5 h，然后分離出血清，分裝、定容、稀釋，置振蕩器振蕩1 min并充分混均，以美國(guó)熱電公司生產(chǎn)的M401018型原子吸收光譜儀測(cè)定樣本中微量元素銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硒(Se)、砷(As)、錳(Mn)、鋁(Al)、鎘(Cd)，標(biāo)本采集程序和操作方法嚴(yán)格按照儀器和試劑盒說(shuō)明書的要求進(jìn)行。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件，行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)、秩和檢驗(yàn)，相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析，對(duì)影響認(rèn)知功能的因素進(jìn)行多元線性回歸分析，以Logistic多因素回歸模型進(jìn)行MCI影響因素分析。

2　結(jié)果

2.1兩組受試對(duì)象血清微量元素比較研究組與對(duì)照組相比，血清Cu、Zn、Fe水平較低，Mn、Al、Cd水平較高(P＜0.05) ; Ca、Mg、Se、As差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

2.2研究組患者M(jìn)oCA評(píng)分與血清微量元素水平的多重相關(guān)性比較Cu、Zn、Fe與MoCA評(píng)分顯正相關(guān)(r = 0.503，0.712，0.603，P= 0.000) ; Mn、Al、Cd與MoCA的評(píng)分顯負(fù)相關(guān)(r = －0.204，－0.886，－0.208，P=0.017，0.000，0.015)。Ca、Mg、Se、As與MocA的評(píng)分無(wú)相關(guān)性(r =－0.088，－0.042，0.077，－0.119，P=0.307，0.624，0.371，0.166)。

2.3影響認(rèn)知功能的多因素回歸分析研究組患者通過(guò)Spearman相關(guān)分析顯示，與認(rèn)知功能相關(guān)并具有臨床意義的因素有低Zn，高M(jìn)n、高Al、高Cd(P均＜0.05)。見表2。

2.4Logistic回歸分析多因素Logistic回歸分析顯示，低Zn、高Al、高Cd是老年患者發(fā)生MCI的危險(xiǎn)因素。見表3。

表1　兩組血清微量元素水平的比較(±s，μmol/L，n=136)

表1　兩組血清微量元素水平的比較(±s，μmol/L，n=136)

組別　Cu　Zn　Fe　Ca　Mg　Se　As　Mn　Al　Cd研究組　9.25±5.99 74.90±14.86 5.73±1.76　 2.03±1.10　 1.62±0.38　 1.35±0.99　 5.00±3.21 203.14±52.08 0.76±0.22　 46.29±6.32對(duì)照組11.80±9.21 79.18±16.00 6.14±2.44　 2.02±0.91　 1.63±0.32　 1.42±0.96　 4.73±3.04 187.40±64.38 0.67±0.30　 43.86±9.27 t值?。?.704　－2.288?。?.646　 0.046?。?.152　－0.545　 0.736　2.217　2.771　2.525 P值　0.007　0.023　0.009　0.964　0.879　0.586　0.463　0.027　0.006　0.012

表2　影響認(rèn)知功能的多元逐步回歸分析

表3　多因素Logistic回歸分析

3　討論

微量元素是維持機(jī)體正常代謝和生理功能的必要成分，通過(guò)維持體內(nèi)各種酶系的組成和激活，在參與機(jī)體的抗氧化、抗衰老機(jī)制，清除自由基和過(guò)氧化物，維持神經(jīng)遞質(zhì)的合成和神經(jīng)細(xì)胞的正常生理功能等方面發(fā)揮著重要作用〔5〕。微量元素通過(guò)體內(nèi)平衡機(jī)制的調(diào)節(jié)和控制，使其保持正常水平和穩(wěn)態(tài)平衡，當(dāng)這種穩(wěn)態(tài)平衡被破壞時(shí)，就會(huì)對(duì)機(jī)體造成各種生理及病理性損害〔6〕。

研究結(jié)果顯示MCI患者血清脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)和丙二醛(MDA)含量增高，超氧化物歧化酶(SOD)含量降低〔7〕，說(shuō)明MCI患者存在自由基代謝紊亂，提示氧自由基的損傷在MCI發(fā)病過(guò)程中起著重要作用。氧自由基過(guò)高能引起腦細(xì)胞脂質(zhì)超氧化和蛋白質(zhì)變性。SOD是體內(nèi)清除超氧離子的關(guān)鍵酶，超氧陰離子濃度過(guò)高，體內(nèi)SOD就會(huì)因消耗過(guò)多而直接損害腦細(xì)胞，引起神經(jīng)細(xì)胞代謝紊亂、變性壞死，從而引起膽堿能系統(tǒng)功能降低、神經(jīng)內(nèi)分泌改變，導(dǎo)致認(rèn)知功能損害〔8〕。在這病理過(guò)程中，微量元素是主要決定因素之一，如果微量元素穩(wěn)態(tài)失衡，將啟動(dòng)和加速級(jí)聯(lián)反應(yīng)過(guò)程。

神經(jīng)病理生理學(xué)研究表明，Cu、Zn、Fe對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)具有重要影響。Cu是SOD的組成成分，能促進(jìn)體內(nèi)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的超氧化物分解，減少神經(jīng)細(xì)胞損傷。同時(shí)Cu是多巴胺-β-羥化酶、細(xì)胞色素氧化酶等多種酶的成分，參與兒茶酚胺類激素、神經(jīng)遞質(zhì)的代謝和生成，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能、認(rèn)知能力和精神狀態(tài)產(chǎn)生重要影響，如果Cu含量降低將會(huì)直接影響這些功能〔2〕。Zn在清除自由基和過(guò)氧化物等方面起著重要作用，人體缺鋅時(shí)，DNA聚合酶和RNA聚合酶含量減少、活性降低，難以修復(fù)受損的DNA和蛋白質(zhì)〔9〕。Fe是血紅蛋白和肌紅蛋白、細(xì)胞色素氧化酶等重要組分，缺鐵可抑制半乳糖苷酶等酶系的表達(dá)，導(dǎo)致神經(jīng)功能缺損〔10〕。另外，新近研究表明Cu、Zn、Fe參與β-淀粉樣蛋白(Aβ)的聚集與沉淀，并影響海馬神經(jīng)元后膜上的N-甲基-D-天冬氨酸受體(NMDA)的活性，與認(rèn)知障礙和MCI的發(fā)病有關(guān)〔11〕。Al對(duì)人體是有害物質(zhì)，其螯合作用強(qiáng)，神經(jīng)系統(tǒng)是其主要靶器官，能引起神經(jīng)原纖維變性，導(dǎo)致神經(jīng)原纖維纏結(jié)，形成老年斑。Al能選擇性地蓄積在大腦的海馬區(qū)，影響膽堿乙?；D(zhuǎn)移酶的活性，抑制乙酰膽堿的合成，導(dǎo)致腦細(xì)胞萎縮〔12〕。Mn是RNA聚合酶、SOD等酶的組成成分及活化劑，高錳時(shí)可影響海馬結(jié)構(gòu)，并通過(guò)影響銅的穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而使神經(jīng)細(xì)胞退行性變和神經(jīng)膠質(zhì)變性〔13〕。Cd對(duì)機(jī)體是一種有害物，能引起多系統(tǒng)、多器官的損害，Cd能破壞腦屏障，進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，通過(guò)與酶類巰基結(jié)合或替代作用，降低抗氧化酶和膽堿酯酶等酶系的活性，影響神經(jīng)遞質(zhì)的含量，引起大腦的形態(tài)學(xué)改變〔14〕。

本課題證實(shí)MCI患者體內(nèi)微量元素存在穩(wěn)態(tài)失衡，并與認(rèn)知障礙的發(fā)生具有相關(guān)性。通過(guò)對(duì)研究組患者M(jìn)oCA評(píng)分本組研究證實(shí)血清Cu、Zn、Fe和Mn、Al、Cd水平與輕度認(rèn)知功能障礙的發(fā)生具有明顯的相關(guān)性，其他元素Ca、Mg、Se、As是否與MCI的發(fā)生相關(guān)未得到證實(shí)。由此可見，血清微量元素水平及穩(wěn)態(tài)失衡是輕度認(rèn)知功能障礙的影響因素之一，這也與微量元素與AD的發(fā)病機(jī)制相互印證〔15〕，說(shuō)明在AD的臨床前期患者的血清微量元素水平已發(fā)生變化，并且穩(wěn)態(tài)失衡，為臨床進(jìn)一步研究MCI、AD和認(rèn)知障礙提供了臨床資料。

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〔2014-06-06修回〕

(編輯安冉冉/曹夢(mèng)園)

通訊作者:李明秋(1972-)，女，副主任醫(yī)師，主要從事老年神經(jīng)及精神疾病的研究。

〔中圖分類號(hào)〕R749.1

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2015) 15-4245-03;

doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.15.060