腦出血患者血清腦源性神經營養因子與癡呆的相關性分析

李萬里 曹金娟 王煥煥 孟聰聰 于榮煥

開封市中心醫院，河南 開封475000

臨床上腦出血主要是指腦實質在非外傷情況血管破裂引起的出血，占所有腦血管疾病的30%～40%，其中高血壓腦出血是最常見病因，此外血管畸形、血管瘤亦可引起腦出血，可導致患者不同程度的神經功能缺損［1-2］，給患者、家庭及社會帶來嚴重的經濟負擔和壓力，且由于環境、社會、飲食等因素的影響，腦出血的發生率仍呈逐年上升趨勢。研究證實［2-3］，腦出血不僅可以引起肢體活動不利、感覺異常、言語障礙等癥狀，也是血管性認知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）發生的主要疾病之一。研究發現［3-4］，腦出血患者中約1/3存在VCI，其中4.0%為血管性癡呆（vascular dementia，VD），1 a 后10.0%的無VCI 患者進展為VCI，11.0%的VCI 患者進展為VD。VCI 是一組與腦血管疾病顯著相關的認知障礙綜合征，臨床早期可以表現為記憶力、計算力等高級功能下降以及個性改變等，不影響患者的日常生活能力，但隨著疾病的進行性發展會逐漸發展為反應遲鈍、語言表達異常的癡呆癥狀，嚴重降低患者的生活質量［5-6］。隨著我國社會人口構成的老齡化，VCI在認知類疾病中的比例逐年升高，僅次于阿爾茨海默病［7-8］。目前VCI的治療包括藥物治療和非藥物治療，但均為非特效治療方案，因此臨床仍以預防腦血管疾病的發生作為預防VCI 的主要方案［9］。目前關于VCI 的發生具體機制尚不明確，炎性反應、氧化應激反應參與了VCI 的發生、發展過程［10-11］。腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是一種可以誘導神經存活并影響其功能的蛋白質，可以分布于中樞神經系統、周圍神經系統、內分泌系統、骨和軟骨組織等廣泛區域內，但主要是在中樞神經系統內表達，其中海馬和皮質的含量最高［12-13］。研究發現［14-15］，BDNF 通過與酪氨酸激酶B（TrkB）相互結合后可引起TrkB 自身磷酸化作用增強，并通過Ras-MAPK通路激活CAMP反應元件結合蛋白，進而增加BDNF 基因及抗凋亡蛋白基因BCL-2 的表達，最終促進神經細胞生存，增加突觸可塑性及神經發生。有研究證實［16-17］BDNF 參與了高血壓腦出血的發生，但與腦出血后VCI的發生及是否可以對VCI的發生有預測價值尚不明確，本研究探討BDNF對腦出血患者癡呆的預測價值。

1 對象和方法

1.1 研究對象 選擇2018-05—2019-06 開封市中心醫院收治的180例腦出血患者為研究對象，男107例，女73 例，年齡18～77（60.47±4.87）歲。納入標準：年齡＞18 歲；急性起病，臨床表現為不同程度神經功能缺損，如言語不利、意識障礙；頭顱CT確診為腦出血；符合《中國腦出血診治指南（2019）》診斷標準［18］；預期生存期＞1 a。排除標準：明確其他原因引起的認知功能障礙；隨訪期間出現其他不能繼續完成本研究的其他不良事件；精神異常者；惡性腫瘤患者；肝、腎功能不全者；結締組織病患者。

1.2 觀察指標 所有患者于入院后第2天及出院后6 個月采用簡易智能篩查量表（MMSE）評估認知功能；出院后6個月根據《2019年中國血管性認知障礙診治指南》將患者分為VCI患者60例，其中VD組22例，非癡呆型血管性認知功能障礙（VCIND）組38例；對照組（不符合認知障礙標準）120例。

記錄性別、年齡、體重指數（BMI）、病因、神經功能缺損評分（NIHSS評分）、出血部位（腦葉、基底節、小腦、腦干等）、出血量（大量：腦干＞10 mL，小腦＞20 mL，腦葉及基底節區＞60 mL；中量：腦干5～10 mL，小腦10～20 mL，腦葉及基底節區30～60 mL；少量：腦干＜5 mL，小腦＜10 mL，腦葉及基底節區＜30 mL）等，同時記錄相關實驗室指標。

于納入研究后第2 天及出院后6 個月清晨抽取空腹靜脈血，采用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測BDNF水平（試劑購自北京康斯爾泰生物科技有限公司）。采用ROC曲線分析不同因素對VCI的預測價值。

1.3 統計學分析 實驗數據采用SPSS 22.0 軟件包處理。采用均數±標準差（±s）表示正態分布且方差齊的計量資料，行t檢驗；采用百分數表示計數資料，行χ2檢驗。采用多因素Logistic 回歸分析危險因素。多組間比較采用方差分析檢驗總體間差異性，當P＜0.05 再以SNK-q 檢驗行兩兩比較。等級資料比較采用Mann-Whitney 檢驗。相關性分析采用Pearson 線性相關性分析。采用ROC 曲線分析預測價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組患者臨床資料比較 VCI組年齡、NIHSS評分、出血量、出血部位、Hcy及BDNF水平與對照組比較有顯著性差異（P＜0.05）。見表1、2。

2.2 多因素Logistic 回歸模型分析 高齡、NIHSS評分高、大量出血、腦葉出血、Hcy 水平升高及BDNF 水平降低是腦出血患者發生VCI 的危險因素（P＜0.05）。見表3。

表1 2組患者基本資料比較［n（%）］Table 1 Comparison of basic data of patients in two groups［n（%）］

表2 2組患者實驗室指標比較（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes of patients between the two groups（±s）

表2 2組患者實驗室指標比較（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes of patients between the two groups（±s）

注：TG：甘油三酯；TC：總膽固醇；HDL-C：高密度脂蛋白；LDL-C：低密度脂蛋白；Hcy：同型半胱氨酸；BDNF：神經營養因子

P值0.038 0.035 0.000 0.365 0.465 0.333 0.655 0.043 0.003指標年齡/歲NIHSS評分（分）出血量（mL）TG（mmol/L）TC（mmol/L）HDL-C（mmol/L）LDL-C（mmol/L）Hcy（mmol/L）BDNF（mg/L）VCI組（n=60）65.65±5.78 16.27±3.54 48.65±10.74 1.82±0.31 5.13±0.32 0.89±0.17 3.89±1.04 19.54±3.74 1.63±0.54對照組（n=120）56.65±4.45 11.76±2.43 29.87±11.98 1.79±0.57 5.14±0.66 0.91±0.15 3.13±1.13 15.72±2.33 3.54±0.94 t值2.324 2.452 3.454 0.454 0.312 0.490 0.145 2.177 2.995

表3 多因素Logistic回歸模型Table 3 Multivariate Logistic regression model

2.3 認知障礙程度與BDNF的相關性 出院后6個月VCIND 組與對照組MMSE 評分、BDNF 水平均高于入院時（P＜0.05）；出院后6個月VD組BDNF水平高于入院時（P＜0.05），MMSE 評分比較差異無統計學意義（P＞0.05）；入院時3 組MMSE 評分比較差異無統計學意義（P＞0.05）；出院后6個月3組MMSE評分比較差異有統計學意義（P＜0.05），兩兩比較，VD組與VCIND組MMSE評分低于對照組（P＜0.05），VD組MMSE評分低于VCIND組（P＜0.05）；入院時及出院后6 個月3 組BDNF 水平比較差異有統計學意義（P＜0.05），兩兩比較，入院后及出院后6 個月VD 組與VCIND組BDNF水平均低于對照組（P＜0.05），VD組BDNF 水平低于VCIND 組（P＜0.05）。見表4。Pearson 相關分析發現，出院后6 個月BDNF 水平與MMSE評分呈正相關。見圖1。

表4 2組患者認知障礙程度與BDNF水平比較 （±s）Table 4 Comparison of the degree of cognitive impairment and BDNF level （±s）

注：P1為3組患者方差分析檢驗；P2為VD組與VCIND組比較；P3為VD組與對照組比較；P4為VCIND組與對照組比較

組別VD組VCIND組對照組P1值P2值P3值P4值n BDNF水平（mg/L）22 38 120 MMSE 評分（分）入院后22.54±3.72 22.67±3.46 22.65±3.65＞0.05 t值0.635 2.356 3.652 P值0.326 0.036 0.000 t值2.165 2.987 3.265出院后6個月23.17±3.16 25.33±2.76 28.33±3.31＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05入院后1.23±0.48 1.89±0.69 3.54±0.94＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05出院后6個月1.67±0.98 2.66±1.06 3.98±1.01＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05 P值0.045 0.000 0.000---

圖1 BDNF水平與MMSE 評分相關性Figure 1 Correlation between BDNF level and MMSE score

2.4 入院后不同指標對腦出血后發生VCI 的預測價 值 BDNF 預 測VD 及 預 測VCIND 的AUC 面 積 分別為0.749、0.704，均＞0.7，靈敏度分別為84.2%、85.9%，特異度分別為80.9%、80.6% 。見表5、圖2～3。

3 討論

臨床上VCI是反復多次或大面積的腦血管疾病造成腦組織損傷引起的［19］，其中腦出血作為常見的腦血管疾病，是引起VCI 的主要因素之一。本研究發現，VCI 組年齡、NIHSS 評分、出血量、出血部位、Hcy 及BDNF 水平與VIC 的發生相關；多因素分析發現，高齡、NIHSS評分高、大量出血、腦葉出血、Hcy水平升高及BDNF 水平降低是腦出血患者發生VCI 的危險因素。分析原因為高齡患者由于本身腦功能生理性降低，當腦出血作為較大的腦部損傷發生后，進一步加速腦功能的降低，更容易出現高級功能減退［20］。臨床上MMSE量表主要評價記憶力、理解力、定向力、計算力及語言能力，而上述功能的主要腦部分區多在腦葉部位［21-22］，因此腦葉損傷患者出現VCI的風險相對較大。一般而言，出血量大者NIHSS 評分相對較高，提示腦組織損傷越嚴重，高級功能的損傷及VCI 的發生風險亦較大［23］。目前關于VCI 的發生機制，研究認為炎性反應及氧化應激反應在VCI的發生過程中起重要作用［24-25］。Hcy是一種氨基酸，是半胱氨酸與蛋氨酸代謝的中間產物，本身并不參加蛋白質的合成，但可以通過氧化應激反應損傷血管內膜，引起腦出血，進而參與VCI的發生［26］。研究發現［27］，出血性腦卒中患者VCI與血清Hcy呈顯著正相關；隨著VCI 程度加重，血清Hcy 含量隨之升高。BDNF屬于生長因子一類，可以通過信號轉導使特定的細胞存活，并進一步分化或生長，最終成為神經元。動物實驗發現，腦損傷后的小鼠移植轉染BDNF的成纖維細胞可以有效減少海馬神經元死亡［28］。此外，BDNF 可以促進乙酰膽堿的釋放，進而參與突觸傳遞及可塑性過程，通過突觸長時程增強（LTP）效應參與學習記憶過程［29］。

表5 入院后不同指標對腦出血后發生VCI的預測價值Table 5 Prediction values of different indicators for VCI after cerebral hemorrhage after admission

圖2 不同指標對腦出血后發生VD的預測價值Figure 2 Prediction values of different indicators for VD after cerebral hemorrhage

圖3 不同指標對腦出血后發生VCIND的預測價值Figure 3 Prediction values of different indicators for VCIND after cerebral hemorrhage

VCI包括從輕度認知障礙到癡呆的整個過程，其中VD 是明確的腦血管病變且達到癡呆標準，而VCIND 為有認知功能降低但尚未達到癡呆標準［30］。本研究發現VD 組MMSE 評分低于VCIND 組與對照組，VCIND組MMSE評分低于對照組；VD組BDNF水平低于VCIND 組與對照組，VCIND 組低于對照組。進一步Pearson 相關分析發現，出院后6 個月BDNF水平與MMSE評分呈正相關，可見BDNF與認知障礙的發生及程度均顯著相關，隨著BDNF 水平降低，認知障礙程度越嚴重。研究發現［31］，腦出血后認知功能障礙組患者血清BDNF 水平顯著低于無認知功能障礙患者（P＜0.01）。輕度損傷組、中度損傷組和重度損傷組患者血清BDNF水平存在顯著性差異（P＜0.01）。BDNF 與MMSE 評分呈正相關（P＜0.05），支持本研究結果。目前認為BDNF 可能通過以下機制參與腦出血后認知障礙：（1）通過與受體TrkB結合易化LTP效應，不僅促進海馬功能的恢復，且可以促進突觸可塑性，使樹突生長［32-33］；（2）通過穩定細胞內鈣離子濃度抑制興奮性氨基酸的毒性凋亡作用［34］；（3）增加腦組織乙酰膽堿濃度，促進膽堿能信號通路的恢復，縮短高級功能障礙持續時間［35］。

研究認為［36-37］，VCIND 是介于正常和癡呆之間的認知障礙，病情相對較輕，更重要的是其認知障礙可逆。因此，如果早期診斷，及時給予干預有重要臨床意義。但目前VCIND 的診斷以神經心理量表為主，同時輔以影像學檢查，容易受到主客觀因素影響，且預測價值較低［38-39］。目前臨床預測研究中ROC曲線是最常用方法，其可以選擇最佳閾值，同時了解不同指標的靈敏度及特異度［40-41］。一般而言AUC面積是首要參考指標，其中AUC＞0.7提示有一定的預測［42-43］。本研究分析不同指標對腦出血后VCI 發生的預測價值發現，BDNF 對VD 和VCIND 均有一定的預測價值。但由于本研究存在樣本量不足的局限，雖然可以為臨床研究提供一定參考價值，但仍需大樣本研究進一步驗證。此外，由于臨床實際中NIHSS 評分、出血量與腦出血部位之間不一定匹配，存在不同腦出血部位、不同出血量但有相同NIHSS 評分的情況，因此在以后的研究中需進一步根據腦出血部位進行分組后再進行深入研究。因此，BDNF 與腦出血后VCI 的發生相關，隨著血清BDNF水平降低，VCI 嚴重程度隨之增加，且入院后BDNF可以預測VCI 發生，特別是VD 發生的標記物之一，臨床上針對BDNF低的患者需引起重視。