IL-13、血清同型半胱氨酸在阿爾茨海默病中的表達及臨床意義

王文盛， 呂榮祥，張靜靜，劉 郁

(寧波市第六醫院 神經內科，浙江 寧波 315040)

近年來，隨著我國老齡化的進程加快，老年癡呆癥也成為我國的高發病。其中，最常見的阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)，是一種進行性神經退行性疾病，其臨床特征是認知功能的進行性損害，包括理解能力降低、決策能力減弱等，在晚期階段則伴隨著行為障礙和言語能力受損[1-2]。認知障礙是一個全球性的健康問題，影響著數百萬老年患者，也是AD患者反復住院和生活質量下降的原因[3]。有研究表明，血液同型半胱氨酸(Hcy)水平的升高不僅與心血管疾病有關，還與認知損傷和癡呆的嚴重程度有關[4]。同時，炎癥因子可導致神經元功能障礙和細胞死亡[5]，炎癥過程的存在似乎也在疾病的發展過程中起著重要的作用。此外，腦內發生炎癥或其他神經系統疾病時，中樞神經系統的常駐免疫細胞，小膠質細胞迅速被激活，引發一系列信號傳遞，導致相關炎癥因子的表達，包括IL-13[6]。本研究觀察AD患者的血清IL-13、Hcy水平，探討其臨床意義，以期為尋找AD的早期診斷及防治策略提供依據。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2016年9月—2019年9月在寧波市第六醫院神經內科收治的156例AD住院患者作為觀察組，根據認知障礙程度分為輕度組95例，中重度組61例。納入標準：年齡≥60歲，AD診斷標準符合國際工作組織(IWG)和美國國立老化研究院-阿爾茨海默協會(NIA-AA)建立的IWG-2診斷標準及頭顱CT檢查報告[7]，簡易精神狀態檢查量表(MMSE)評分≤26分；排除標準：近期服用葉酸或維生素B12、乙酰膽堿酯酶抑制劑、抗精神病藥物、苯二氮卓類和抗抑郁藥者，有腫瘤或血液病、心肌梗死、嚴重肝腎功能不全、近期感染或手術史及使用抗炎、皮質類固醇或免疫抑制治療者。另選同期在院健康體檢者100人作為對照組，年齡和性別與觀察組相匹配，無認知障礙跡象(MMSE評分>26分)且近期未使用影響血清Hcy測定及抗炎的藥物。所有研究對象均知情同意。

1.2 檢測指標及方法

1.2.1 生化指標 抽取研究對象空腹外周血5 mL，肝素抗凝備用。離心后分離上層血清，保存于-80 ℃待檢，1周內進行相應指標的檢測。使用全自動生化分析儀檢測被檢者血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)及Hcy水平。采用酶聯免疫吸附(ELISA)試劑盒檢測被檢者血清中IL-13水平。

1.2.2 認知障礙評分指標 采用全面衰退量表 (GDS)、MMSE評分及臨床癡呆評定量表(CDR)，由醫護人員通過以上參數來評估被檢者認知障礙的嚴重程度。其中，GDS將癡呆癥的臨床分期分為七個等級，包括1～3級的癡呆前期和4～7級的癡呆期，以1級計分制，總分為7分。MMSE量表中，21～26分屬于輕度癡呆，得分越低癡呆程度越嚴重；CDR表以0、0.5、1、2、3分表示，分別判定為正常、可疑、輕、中、重度五級。

1.3 統計學方法 應用SPSS20.0軟件處理數據，t檢驗分析計量資料，以均數±標準差表示，χ2檢驗分析計數資料，以百分比(%)表示。AD患者血清IL-13、Hcy水平與疾病相關指標的相關性分析采用Pearson相關分析，并繪制ROC曲線分析血清IL-13、Hcy對癡呆的診斷效能。P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 研究對象一般資料及認知障礙評分比較 由表1可知，觀察組生化指標中葉酸和IL-13水平顯著低于對照組，Hcy水平顯著高于對照組，GDS、CDR評分高于對照組，MMSE 評分低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)，2組其他指標差異均無統計學意義(P>0.05)。

表1 觀察組與健康對照組的臨床資料及認知障礙評分比較Table 1 Comparison of clinical data and cognitive impairment scores between observation group and healthy control group

2.2 輕度和中重度患者的臨床資料和認知障礙評分比較 由表2可知，中重度組生化指標中Hcy水平高于輕度組，IL-13、葉酸水平低于輕度組，差異有統計學意義(P<0.05)；其余指標2組間差異無統計學意義(P>0.05)。中重度組GDS、CDR評分高于輕度組，MMSE 評分低于輕度組，差異有統計學意義(P<0.05)。

表2 輕度組和中重度組患者的臨床資料和認知障礙評分比較Table 2 Comparison of clinical data and cognitive impairment scores between mild and moderately severe patients

2.3 IL-13、Hcy水平與AD患者葉酸水平及認知障礙的相關性 Pearson相關分析結果顯示，血清IL-13與AD患者葉酸水平、MMSE 評分呈正相關(P<0.05)；Hcy水平與AD患者葉酸水平、MMSE 評分呈負相關(P<0.05)，與GDS、CDR評分呈正相關(P<0.05)。見表3。

表3 IL-13、Hcy水平與AD患者葉酸水平及認知障礙評分指標的相關性Table 3 Correlation of IL-13 and Hcy levels with folate levels and cognitive impairment scores in AD patients

2.4 血清IL-13、Hcy對AD的診斷效能 繪制ROC曲線，如圖1，血清IL-13診斷AD的ROC曲線下面積為0.665(95% CI: 0.564～0.756)，約登指數為0.359，截斷值為1.311，敏感度、特異度分別為51.8、84.1；血清Hcy診斷AD的ROC曲線下面積為0.823(95% CI: 0.734～0.892)，約登指數為0.560，截斷值為12.896，敏感度、特異度分別為94.6、61.4。

圖1 血清IL-13、Hcy水平診斷AD的ROC曲線分析Figure 1 ROC curve analysis of serum IL-13 and Hcy levels in the diagnosis of AD

3 討論

AD是一種以β淀粉樣蛋白沉積形成的細胞外老年斑和tau蛋白過度磷酸化形成的神經細胞內神經原纖維纏結為特征性病理改變的疾病[8]。在此過程中，被激活的小膠質細胞和星形膠質細胞遷移至神經元損傷部位，清除損傷細胞和淀粉樣β斑塊[9]。而小膠質細胞和星形膠質細胞的過度激活又可導致炎性介質釋放，包括細胞因子、神經毒性產物等，它們可能會進一步加速AD的進展[10]。有學者通過手術摘除嗅球建立大鼠抑郁癥模型，發現抑郁癥大鼠神經膠質細胞活力遠遠低于假手術組，且抗炎因子IL-13的相對表達量也大大減少[11]。隨著大腦年齡的增長，小膠質細胞開始向促炎表型M1狀態轉化，因此有學者對老年C57BL/6J小鼠進行雙側海馬注射IL-4/IL-13載體，發現能刺激小膠質細胞替代激活(M2) 表型，海馬M2相關基因表達增加[12]。這些研究結果提示抗炎因子IL-13可能與腦內的神經元受損有關。而在老年癡呆的研究領域中，關于IL-13與AD的報道較少。越來越多的證據表明，Hcy水平是葉酸和維生素B12水平的敏感指標，血清Hcy水平的升高不僅與心血管疾病有關，還與認知損害和癡呆的嚴重程度有關[13]。蛋氨酸是一種必需氨基酸，而Hcy是在蛋氨酸代謝過程中產生的，當Hcy沒有轉化為半胱氨酸或蛋氨酸，而是過度積累時，就會引起心血管疾病[14]。積聚的Hcy會抑制能控制血壓和血栓形成的前列環素的產生，進而導致LDL的積聚使血管壁受損[15]。因此，Hcy損傷血管并引起血栓或凝血，成為體內的有毒物質，并導致心血管和腦血管疾病。

鑒于目前還沒有常規的、微創的實驗室標記物來診斷AD，本研究觀察AD患者的血清IL-13、Hcy水平，并探討其臨床意義，以期尋找有助于早期發現AD的方法。在本研究中，AD患者葉酸、IL-13水平及MMSE 評分顯著低于對照組，而血清Hcy水平及GDS、CDR評分顯著高于對照組，結果與上述文獻報道相符。為進一步分析血清IL-13、Hcy水平在AD患者中的表達及其與AD的關系，本研究按認知障礙程度將AD患者分為輕度組和中重度組，單因素分析結果顯示，中重度組Hcy水平及GDS、CDR評分顯著高于輕度組，而血清IL-13水平及MMSE 評分顯著低于輕度組。提示不同認知障礙程度AD患者的IL-13、Hcy濃度差異顯著，中重度患者的認知障礙評分指標和生化指標比輕度組嚴重。進一步相關性分析結果顯示，AD患者IL-13與葉酸、MMSE 評分呈正相關，與GDS、CDR評分關系不大；而Hcy水平與葉酸、MMSE 評分呈負相關，與GDS、CDR評分呈正相關，提示AD患者IL-13、Hcy水平可能與其認知障礙評分均有關。最后，診斷效能分析顯示，血清IL-13、Hcy的ROC曲線下面積均較大，對AD均具有較大診斷性能。可考慮將血清IL-13、Hcy水平的檢測加入到AD的早期診斷中，或通過增加血清IL-13、降低Hcy水平來減輕AD患者的癥狀，但這些還需要進一步大量的實驗數據來驗證。

總之，本研究的結果提示AD患者血清IL-13、Hcy水平可能均與其認知障礙評分及癡呆程度有關，可考慮作為早期診斷疾病的血清學指標。