鄭惠文,張作慧,陳雪婷,季鄭軍,張琪,劉潔,劉永海
認知功能障礙(cognitive impairment,CI)包括記憶力、執(zhí)行功能、注意力、語言及視空間功能等認知域的障礙。隨著人們平均壽命的延長,CI帶來的社會負擔(dān)變得越來越重。盡管阿爾茨海默病是老年CI患者最常見的病因,但研究顯示,血管疾?。ò▉喤R床腦損傷、無癥狀性腦梗死和臨床上明顯的腦卒中)也是引起CI的重要原因,其占CI病因的20%,僅次于阿爾茨海默?。?]。近年隨著影像學(xué)檢查技術(shù)的提高,腦小血管病的檢出率越來越高,其典型的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)改變包括腔隙性腦梗死、腦白質(zhì)病變(white matter lesions,WML)、腦微出血(cerebral microbleeds,CMBs)及腦萎縮[2]。其中 CMBs的定義為可見的MRI上?。ㄍǔ?~5 mm,最大10 mm)的信號空隙區(qū)域,是由血管壁上含鐵血黃素沉積物引起的[3]。近年來雖然CMBs的危險因素及其與認知功能的關(guān)系獲得了廣泛的關(guān)注和研究,但是目前CMBs的危險因素尚無統(tǒng)一定論,CMBs是否獨立導(dǎo)致認知功能下降以及不同CMBs部位和數(shù)量與總體認知功能和具體認知域之間的關(guān)系尚不明確,CMBs導(dǎo)致CI的機制及其在血管損傷和淀粉樣蛋白病理學(xué)中的作用仍需進一步探索。本研究旨在分析CMBs、CI的危險因素及CMBs與認知功能的關(guān)系,以期對可能存在CMBs的高危人群進行早期影像學(xué)篩查,同時早期干預(yù)導(dǎo)致CMBs的可調(diào)控危險因素,從而提高患者的生活質(zhì)量,減輕社會負擔(dān)。
1.1 研究對象 選取2019-01-01至2020-05-31在徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院的腦小血管病患者196例為研究對象。由至少2名專業(yè)神經(jīng)內(nèi)科住院醫(yī)師嚴格按照納入與排除標(biāo)準篩選研究對象。本研究經(jīng)徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會審核通過。
1.2 納入與排除標(biāo)準 納入標(biāo)準:(1)因頭暈、頭痛、記憶力下降等神經(jīng)科主觀不適就診;(2)入院后行顱腦MRI檢查,且入院后可配合完善蒙特利爾認知評估(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)量表評分。(3)對本研究知情同意。排除標(biāo)準:(1)皮質(zhì)和/或皮質(zhì)下的非腔隙性梗死、腦出血;(2)非腦小血管病(多發(fā)性硬化、結(jié)節(jié)病、腦部放療)引起的WML;(3)腦部病變(如阿爾茨海默病、路易體癡呆、額顳葉癡呆、帕金森病、腦腫瘤、腦積水、腦創(chuàng)傷、神經(jīng)梅毒、艾滋病所致神經(jīng)功能障礙、克雅氏病等);(4)嚴重精神疾病及癲癇、酒精及藥物濫用、中毒和代謝異常等;(5)足以解釋記憶障礙或CI的其他影像學(xué)改變或疾病。
1.3 研究方法
1.3.1 一般資料收集 收集患者一般資料,包括:性別、年齡、受教育年限、吸煙情況(吸煙量≥20支/d,持續(xù)時間超過2年定義為吸煙)、飲酒情況(飲酒量女性≥50 g/d,男性≥60 g/d定義為飲酒)、高血壓病史、糖尿病病史、冠心病病史、抗血小板藥物使用情況、降脂藥物使用情況。
1.3.2 實驗室檢查指標(biāo)收集 采集患者空腹靜脈血10 ml,置于2支乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝管中,4 h內(nèi)4 000 r/min離心5 min(離心半徑15 cm),取上清液待測。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)和直接勻相測定法檢測總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、血尿酸(blood uric acid,BUA)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)。
采集患者空腹(12 h)靜脈血5 ml,1 h內(nèi)3 000 r/min離心5 min(離心半徑15 cm),取上清液,保存于-20 ℃冰箱中。采用雙抗體夾心ELISA檢測血清β淀粉樣蛋白1-42(β-amyloid peptide1-42,Aβ1-42)、磷酸化Tau-181蛋白,試劑盒由深圳市安群生物工程有限公司提供,嚴格按照說明書步驟建立標(biāo)準曲線后根據(jù)各孔的吸光度計算血清Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白。
1.3.3 影像學(xué)資料收集 采用GE Signa EXCITE HD 3.0 T超導(dǎo)型全身磁共振掃描儀,8通道頭部相控陣線圈,進行MRI檢查,獲得橫斷面T1加權(quán)成像(T1 weighted image,T1WI)、T2加權(quán)成像(T2 weighted image,T2WI)、磁共振成像液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)和矢狀面T2WI及磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI)序列。由2名經(jīng)驗豐富的影像學(xué)醫(yī)師分別進行讀片,最后將二者讀片結(jié)果進行對比,差異較大患者的資料由第3名影像學(xué)醫(yī)師判讀。WML判斷標(biāo)準:T2WI和FLAIR表現(xiàn)為高信號。CMBs判斷標(biāo)準:在SWI序列上被界定為2~5 mm圓形及類圓形的低信號,周圍無水腫且界限清晰。腦萎縮判斷標(biāo)準:顱腦MRI上表現(xiàn)為腦組織結(jié)構(gòu)體積縮小,腦實質(zhì)減少,腦回變平,腦溝增寬增深,腦室、腦池和蛛網(wǎng)膜下腔擴大。腔隙性腦梗死判斷標(biāo)準:多為直徑<20 mm的圓形或卵圓形病灶,通常發(fā)生在穿支動脈區(qū)域,常見于丘腦、腦橋及基底核等部位,T1WI呈低信號,T2WI、FLAIR呈高信號。根據(jù)顱腦MRI檢查結(jié)果將患者分為CMBs組(84例)和非CMBs組(112例)。根據(jù)微出血解剖評分量表(Microbleed Anatomical Rating Scale,MARS)[4]將CMBs分為皮質(zhì)-皮質(zhì)下CMBs(包括皮質(zhì)下U纖維)、深部CMBs、幕下CMBs、混合CMBs,見圖1。
圖1 不同部位CMBsFigure 1 CMBs in different positions
1.3.4 認知功能資料收集 由對影像學(xué)檢查結(jié)果不知情的醫(yī)師應(yīng)用MoCA量表[5]對患者認知功能進行檢測。MoCA量表包含視空間及執(zhí)行、命名、注意力、語言能力、抽象能力、延遲記憶和定向力7個認知域,一般在10 min內(nèi)完成測評,總分為30分,若受教育年限≤12年,則評估結(jié)果加1分。得分越高,說明認知功能越好。MoCA量表得分>26分為認知功能正常,≤26分為存在CI。根據(jù)MoCA量表得分將患者分為CI組(90例)和非CI組(106例)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的計量資料以(±s)表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;不符合正態(tài)分布的計量資料以M(P25,P75)表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗;計數(shù)資料以相對數(shù)表示,組間比較采用χ2檢驗;CMBs、CI的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析;CI組CMBs數(shù)目與MoCA量表得分的相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析;CI組不同部位CMBs與MoCA量表各認知域得分之間的相關(guān)性分析采用線性混合模型分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1.1 CMBs組和非CMBs組一般資料、實驗室檢查指標(biāo)比較 CMBs組和非CMBs組性別、飲酒率和有糖尿病病史、冠心病病史、使用降脂藥物者所占比例及TG、LDL-C、BUA、Hcy比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);CMBs組年齡大于非CMBs組,受教育年限短于非CMBs組,吸煙率和有高血壓病史、使用抗血小板藥物者所占比例及Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白高于非CMBs組,TC、HDL-C低于非CMBs組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 CMBs組和非CMBs組一般資料、實驗室檢查指標(biāo)比較Table 1 Comparison of general data and laboratory examination indexes between CMBs group and non-CMBs group
2.1.2 CMBs影響因素的多因素Logistic回歸分析 根據(jù)臨床經(jīng)驗,以年齡(賦值:實測值)、吸煙情況(賦值:是=1,否=0)、高血壓病史(賦值:有=1,無=0)、抗血小板藥物使用情況(賦值:使用=1,未使用=0)、TC(賦值:實測值)、HDL-C(賦值:實測值)、Aβ1-42(賦值:實測值)、磷酸化Tau-181蛋白(賦值:實測值)為自變量,患者是否發(fā)生CMBs為因變量(賦值:是=1,否=0),進行多因素Logistic回歸分析(向前Wald法),結(jié)果顯示,吸煙、高血壓病史、TC、Aβ1-42是CMBs的影響因素(P<0.05),見表2。
表2 CMBs影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of CMBs
2.2.1 CI組和非CI組一般資料、實驗室檢查指標(biāo)、影像學(xué)資料比較 CI組和非CI組性別、吸煙率、飲酒率和有糖尿病病史、冠心病病史、使用抗血小板藥物、使用降脂藥物者所占比例及TG、HDL-C、LDL-C、BUA、腔隙性腦梗死發(fā)生率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);CI組年齡大于非CI組,受教育年限短于非CI組,有高血壓病史者所占比例、Hcy、Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白和WML、CBMs、腦萎縮發(fā)生率高于非CI組,TC低于非CI組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 CI組和非CI組一般資料、實驗室檢查指標(biāo)、影像學(xué)資料比較Table 3 Comparison of general data,laboratory examination indexes,and imaging data between CI group and non-CI group
2.2.2 CI影響因素的多因素Logistic回歸分析 以年齡(賦值:實測值)、受教育年限(賦值:實測值)、高血壓病史(賦值:有=1,無=0)、TC(賦值:實測值)、Hcy(賦值:實測值)、Aβ1-42(賦值:實測值)、磷酸化Tau-181蛋白(賦值:實測值)、WML發(fā)生情況(賦值:發(fā)生=1,未發(fā)生=0)、CMBs發(fā)生情況(賦值:發(fā)生=1,未發(fā)生=0)、腦萎縮發(fā)生情況(賦值:發(fā)生=1,未發(fā)生=0)為自變量,患者是否發(fā)生CI為因變量(賦值:是=1,否=0),進行多因素Logistic回歸分析(向前Wald法),結(jié)果顯示,年齡、受教育年限、WML和CMBs是CI的影響因素(P<0.05),見表4。
表4 CI影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of CI
2.3.1 CI組CMBs數(shù)目與MoCA量表得分的相關(guān)性 CI組CMBs數(shù)目為(2.80±1.38)個,MoCA量表得分為20(18,23)分。CI組CMBs數(shù)目與MoCA量表得分無直線相關(guān)關(guān)系(rs=-0.147,P=0.166),見圖2。
圖2 CI組CMBs數(shù)目與MoCA得分相關(guān)性的散點圖Figure 2 Scatter plot of the correlation between the number of CMBs and the MoCA scale score in the CI group
2.3.2 CI組不同部位CMBs與MoCA量表各認知域得分的相關(guān)性 以CI組MoCA量表各認知域得分為因變量,不同部位CMBs為自變量,以WML、腦萎縮和腔隙性腦梗死為協(xié)變量,采用固定效應(yīng)方法建立線性混合模型,結(jié)果顯示,CI組皮質(zhì)-皮質(zhì)下CMBs與MoCA量表延遲記憶、語言能力得分呈負相關(guān)(P<0.05);深部CMBs與MoCA量表視空間及執(zhí)行、定向力得分呈負相關(guān)(P<0.05);混合CMBs與MoCA量表注意力得分呈負相關(guān)(P<0.05),見圖3~6。
圖3 CI組皮質(zhì)-皮質(zhì)下CMBs與MoCA量表各認知域得分的關(guān)系Figure 3 Relationship between cortical and subcortical CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group
圖4 CI組深部CMBs與MoCA量表各認知域得分的關(guān)系Figure 4 Relationship between deep CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group
圖5 CI組幕下CMBs與MoCA量表各認知域得分的關(guān)系Figure 5 Relationship between subtentorial CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group
圖6 CI組混合CMBs與MoCA量表各認知域得分的關(guān)系Figure 6 Relationship between mixed CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group
研究顯示,CMBs的危險因素包括年齡、性別、高血壓、腦淀粉樣血管?。╟erebral amyloid angiopathy,CAA)、血脂、他汀類藥物的使用、高尿酸、載脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)基因及其他罕見危險因素等[6]。一項針對弗雷明漢老年人的橫斷面研究發(fā)現(xiàn),CMBs患病率隨年齡增長而增加,男性患病率較高,高血壓可增加深部CMBs和混合CMBs的發(fā)生風(fēng)險[7]。被認為是出血性血管病的CAA主要影響皮質(zhì)和軟腦膜中的小動脈和微動脈,這些血管的血管壁中存在β淀粉樣蛋白1-40(β-amyloid peptide1-40,Aβ1-40)、Aβ1-42的沉積,而Aβ1-40、Aβ1-42的沉積可導(dǎo)致血管順應(yīng)性喪失和腦血管阻力降低,導(dǎo)致其對CMBs的敏感性增加[8]。本研究結(jié)果顯示,CMBs組年齡大于非CMBs組,受教育年限短于非CMBs組,吸煙率和有高血壓病史、使用抗血小板藥物者所占比例及Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白高于非CMBs組,TC、HDL-C低于非CMBs組,與既往研究結(jié)果[7,9-10]一致。本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,吸煙、高血壓病史、TC、Aβ1-42是CMBs的影響因素,提示臨床工作中對于有高血壓病史、吸煙、TC降低和Aβ1-42升高的腦小血管病患者,應(yīng)警惕其發(fā)生CMBs,并早期針對上述因素進行干預(yù)以預(yù)防CMBs的發(fā)生發(fā)展。
雖然目前廣泛認為CMBs會導(dǎo)致認知功能下降[1,11-12],但CMBs數(shù)目、部位對不同認知域的影響仍不明確。目前有研究表明,腦葉CMBs與CI存在相關(guān)性,但其與不同認知域障礙的相關(guān)性尚不確切[13]。DING等[11]研究發(fā)現(xiàn),具有≥3個嚴格大葉CMBs患者的執(zhí)行功能下降最明顯。前瞻性鹿特丹研究表明,大葉(有或無小腦)微出血與執(zhí)行功能下降、信息處理速度變慢、記憶功能下降有關(guān)[14]。深部CMBs與認知功能下降存在一定的相關(guān)性[11],但目前深部CMBs與具體認知域的關(guān)系尚無定論,這可能與深部CMBs的部位及纖維聯(lián)系不同有關(guān)。WANG等[15]針對腦梗死/短暫性腦缺血發(fā)作患者的研究顯示,伴有深部CMBs的患者注意力障礙尤為突出。混合CMBs是指同時合并腦葉CMBs和深部CMBs或幕下CMBs。目前普遍認為,混合CMBs患者的CI更嚴重,受影響的認知域更多,這可能與混合CMBs分布廣、破壞的大腦聯(lián)系纖維更多有關(guān)[11]。2014年日本的一項研究顯示,混合CMBs可增加患者全因癡呆發(fā)生風(fēng)險[16]。本研究結(jié)果顯示,CI組年齡大于非CI組,受教育年限短于非CI組,有高血壓病史者所占比例、Hcy、Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白和WML、CBMs、腦萎縮發(fā)生率高于非CI組,TC低于非CI組,推測腦小血管病與退行性疾病標(biāo)志物(Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白)可能共同作用于大腦,從而導(dǎo)致認知功能損傷。本研究多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,年齡、受教育年限、WML、CMBs是CI的影響因素,說明CMBs能夠獨立導(dǎo)致認知功能下降,對CMBs進行早期影像學(xué)篩查并預(yù)防其危險因素,可能改善CMBs所致相關(guān)認知功能下降,從而延緩癡呆的進展。Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,CI組CMBs數(shù)目與MoCA量表得分無直線相關(guān)關(guān)系;線性混合模型分析結(jié)果顯示,皮質(zhì)-皮質(zhì)下CMBs與MoCA量表延遲記憶、語言能力得分呈負相關(guān),深部CMBs與MoCA量表視空間及執(zhí)行、定向力得分呈負相關(guān),混合CMBs與MoCA量表注意力得分呈負相關(guān);說明是CMBs部位而非CMBs數(shù)目導(dǎo)致的認知功能下降,與前瞻性鹿特丹研究結(jié)果[14]一致。
CMBs影響認知功能的機制目前尚不清楚,可能是直接因果關(guān)系也可能是非直接因果關(guān)系[17]。一方面,CMBs可能對神經(jīng)系統(tǒng)造成局灶性損傷,從而導(dǎo)致特定認知域的損傷[18]。另一方面,CMBs可能只是腦血管損傷的一個典型表現(xiàn),其可能間接影響認知功能。有研究表明,血管病理學(xué)在認知功能下降中起核心作用[1]。腦小血管病病理改變的相關(guān)研究強調(diào)了腦小血管病在CI和癡呆發(fā)生中的潛在作用[19-20]。動脈硬化和CAA是腦小血管病的主要原因。通過神經(jīng)影像學(xué)可以發(fā)現(xiàn)腦小血管病對腦實質(zhì)的影響,這些病變可能是局部缺血(腔隙性腦梗死、WML)或出血(CMBs)。盡管腔隙性腦梗死和WML的發(fā)病機制主要圍繞血管疾病危險因素(如高血壓、吸煙、糖尿病)[21],但CMBs的發(fā)病機制卻是由血管疾病危險因素和β淀粉樣蛋白的沉積共同導(dǎo)致的[22]。因此,CMBs可以幫助解釋CI和癡呆中腦血管病和神經(jīng)退行性病變機制之間的重疊。但是血管病理學(xué)如何與淀粉樣蛋白病理學(xué)相互作用,從而引起臨床認知能力下降和癡呆,目前尚未研究透徹。原則上,上述關(guān)系可以分為兩個方面:血管淀粉樣蛋白沉積會對腦微血管的反應(yīng)性產(chǎn)生不利影響,從而導(dǎo)致血管正常功能喪失,并伴有缺血性改變和出血性改變;或者高血壓對小血管造成的損傷會導(dǎo)致淀粉樣蛋白清除障礙,從而增加血管中淀粉樣蛋白的含量[12]。另有研究表明,在神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生過程中,血管損傷可能特別重要,而在臨床疾病階段,β淀粉樣蛋白的影響更為突出[23]。
綜上所述,CMBs的危險因素包括吸煙、有高血壓病史、TC降低、Aβ1-42升高,CI的危險因素包括高齡、受教育年限短、發(fā)生CMBs與WML;CMBs與CI患者認知功能存在一定相關(guān)性,具體為皮質(zhì)-皮質(zhì)下CMBs與延遲記憶、語言能力呈負相關(guān),深部CMBs與視空間及執(zhí)行、定向力呈負相關(guān),混合CMBs與注意力呈負相關(guān)。但由于研究條件和時間的限制,本研究尚存在以下不足:首先,本研究是針對存在神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的就診患者的橫斷面研究,不能反映普通人群的CMBs和CI的發(fā)生情況;其次,本研究樣本量較小,且沒有足夠的時間進行回訪,沒有縱向研究CMBs患者認知功能的變化情況。今后可基于大范圍社區(qū)普通人群進行長期縱向研究,定期隨訪并進行認知功能評估和影像學(xué)檢查,從而進一步驗證本研究結(jié)論。
作者貢獻:鄭惠文進行文章的構(gòu)思與設(shè)計,文章的可行性分析,撰寫論文;陳雪婷、季鄭軍、張琪、劉潔進行數(shù)據(jù)收集、整理、分析;張作慧進行論文、英文的修訂;劉永海負責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,并對文章整體負責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。