Aβ40 TNF-α及IL-8與原發(fā)性甲狀腺功能減退癥患者腦功能障礙的關系

白 潔 賈中春 徐 敏

原發(fā)性甲狀腺功能減退癥(以下簡稱“甲減”)系以垂體促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)異常上升為特點的代謝性疾病。前期報道對甲減的研究多集中于對妊娠過程及結(jié)局的影響。最新研究指出，甲狀腺激素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)存在調(diào)節(jié)作用，與基底節(jié)前區(qū)及海馬功能變化密切相關。Salazar等報道，重癥甲減患者常伴明顯認知功能障礙及行為反應潛伏期延長，直接影響注意力、記憶力。β淀粉樣蛋白40(amyloid β-peptide 40，Aβ40)是由β淀粉樣蛋白(amyloid β-peptide，Aβ)經(jīng)分泌酶裂解產(chǎn)生的跨膜糖蛋白。動物研究發(fā)現(xiàn)，小鼠甲狀腺功能減退時，Aβ基因產(chǎn)物表達強化，且中樞神經(jīng)系統(tǒng)甲狀腺激素濃度異常下降時可直接提高Aβ水平。Aβ40可激活補體系統(tǒng)，通過調(diào)控補體途徑產(chǎn)生神經(jīng)毒性作用，同時可激活膠質(zhì)細胞，促進腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、白介素-8(interleukin-8，IL-8)及一氧化氮等炎癥介質(zhì)釋放，介導腦損傷。推測Aβ40及其介導的炎癥反應可能與原發(fā)性甲減腦功能受損有關。為進一步探究Aβ40及相關炎癥因子TNF-α、IL-8與原發(fā)性甲減腦損傷的關系，對收治的106例原發(fā)性甲減患者外周血上述因子進行檢測，并與正常人進行對照，分析其在腦損傷中的作用，以期為原發(fā)性甲減腦損傷防治提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇2018年1月至2019年10月鄭州市第三人民醫(yī)院收治的原發(fā)性甲減患者106例。納入標準：滿足中國甲狀腺疾病診治指南中原發(fā)性甲減診斷標準；年齡>18歲。排除標準：心肝腎肺器質(zhì)性功能障礙；造血系統(tǒng)疾病；急慢性感染；惡性腫瘤；腦外傷、癲癇、腦出血、腦梗死、顱內(nèi)感染等嚴重腦血管疾病；有急性創(chuàng)傷史；自身免疫性疾病；近12周內(nèi)有影響甲狀腺功能藥物或調(diào)脂類藥物應用史；孕期或哺乳期女性；家族高脂血癥史；糖尿病或高血壓。依據(jù)TSH分為輕度(4.2 μIU/mL～，

n

=32)、中度(50.0 μIU/mL～，

n

=45)及重度組(>100.0 μIU/mL，

n

=29)。輕度組：男性14例，女性18例；年齡23～69歲，平均(41.89±10.21)歲。中度組：男性20例，女性25例；年齡23～70歲，平均(42.52±9.98)歲。重度組：男性13例，女性16例；年齡23～71歲，平均(42.97±10.14)歲。按1∶2選擇同期體檢的53例正常健康人作為對照組，均無家族腫瘤史，無吸煙飲酒不良嗜好，無職業(yè)性致癌藥物接觸史，經(jīng)甲狀腺功能篩查確定甲狀腺功能正常。對照組：男性24例，女性29例；年齡23～70歲，平均(42.71±9.78)歲。各組對象性別、年齡對比，差異無統(tǒng)計學意義(

P

>0.05)。本研究滿足赫爾辛基宣言要求，患者及家屬均知情同意，通過醫(yī)院倫理委員會審批。

1.2 方法 ①Aβ40、TNF-α、IL-8檢測。均采集兩組受試者空腹12 h以上肘靜脈血5 mL，靜置0.5 h，3 000 r/min離心15 min，分裝，低溫保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定Aβ40、TNF-α、IL-8水平，均應用雙抗體夾心法，人Aβ40、TNF-α、IL-8酶聯(lián)免疫試劑盒購自美國Bio-Rad公司，嚴格按試劑使用說明操作。設置樣本孔與對照孔，分別加入標準品50 μL、待測樣品10 μL，加稀釋液40 μL，每孔加入辣根過氧化物酶標記抗體100 μL，混勻后封孔，37℃恒溫孵育1 h，洗板機洗板，加入底物50 μL，混合均勻，37℃避光孵育15 min，加入終止液終止反應，15 min內(nèi)多功能酶標儀 (美國Bio Tek公司) 檢測，與450 nm波長處讀數(shù)，繪制標準曲線，依據(jù)光密度值獲得樣品濃度。各試劑盒批間、批內(nèi)變異系數(shù)均<10%。②甲狀腺激素水平測定。TSH、游離甲狀腺素(free thyroxine 4，F(xiàn)T4)、游離三碘甲狀腺原氨酸(free triiodothyronine 3，F(xiàn)T3)檢測均采用電化學發(fā)光法測定，電化學發(fā)光免疫分析儀(瑞士羅氏公司E2010型)檢測，試劑盒購自瑞士羅氏公司，所有試劑盒批間、批內(nèi)變異系數(shù)<8%。正常值范圍：TSH 0.27～4.20 μIU/mL，F(xiàn)T3 3.10～6.80 pmol/L，F(xiàn)T4 12.00～22.00 pmol/L。③脂質(zhì)水平測定。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)均由日本日立公司7600型全自動生化分析儀測定。

1.3 認知功能評定 采用簡易精神狀態(tài)評價量表(mini-mental state examination，MMSE)評估受試對象認知功能，包括定向力(10分)、記憶力(3分)、注意力和計算力(5分)、回憶能力(3分)、語言能力(9分)等維度，共30分，認知正常27～30分，認知障礙<27分。認知障礙分級：輕度(21～26分)、中度(10分～)、重度(≤9分)。按是否發(fā)生認知障礙分為障礙組與非障礙組，比較兩組Aβ40、TNF-α、IL-8、甲狀腺激素及脂質(zhì)水平差異。

2 結(jié)果

2.1 各組外周血Aβ40、TNF-α、IL-8水平比較 不同程度甲減組與對照組Aβ40、TNF-α、IL-8比較，差異有統(tǒng)計學意義(

P

<0.05)；輕度組、中度組、重度組Aβ40、TNF-α、IL-8均高于對照組(

P

<0.05)；Aβ40、TNF-α、IL-8比較：重度組>中度組>輕度組(

P

<0.05)。見表1。

表1 各組外周血Aβ40、TNF-α、IL-8水平比較

2.2 各組甲狀腺激素水平比較 各組FT3、FT4水平比較，差異無統(tǒng)計學意義(

P

>0.05)，不同程度甲減組TSH水平均高于對照組(

P

<0.05)，不同嚴重程度甲減組TSH比較：重度組>中度組>輕度組(

P

<0.05)。見表2。

表2 各組甲狀腺激素水平比較

2.3 各組脂質(zhì)代謝水平及MMSE評分比較 各組血脂相關指標水平比較，差異有統(tǒng)計學意義(

P

<0.05)，不同嚴重程度甲減組TC、TG、LDL-C高于對照組，HDL-C低于對照組(

P

<0.05)，不同嚴重程度甲減組TC、TG、LDL-C比較：重度組>中度組>輕度組，HDL-C比較：重度組<中度組<輕度組(

P

<0.05)；中度組、重度組MMSE評分低于對照組(

P

<0.05)，重度組低于中度組(

P

<0.05)。見表3。

表3 各組脂質(zhì)代謝水平及MMSE評分比較

2.4 不同MMSE評分甲減患者Aβ40、TNF-α、IL-8、甲狀腺激素及脂代謝水平比較 106例甲減患者中，經(jīng)MMSE評分存在認知障礙31例(29.25%)，均為輕度認知障礙，評分21～26分，分為障礙組(

n

=31)與非障礙組(

n

=75)。兩組FT3、FT4比較，差異無統(tǒng)計學意義(

P

>0.05)，障礙組Aβ40、TNF-α、IL-8、TSH、TC、TG、LDL-C高于非障礙組(

P

<0.05)，HDL-C低于非障礙組(

P

<0.05)。見表4。

表4 不同MMSE評分甲減患者Aβ40、TNF-α、IL-8、甲狀腺激素及脂代謝水平比較

2.5 甲減患者Aβ40、TNF-α、IL-8、甲狀腺激素及脂代謝水平與MMSE評分的關系 甲減患者MMSE評分與Aβ40、TNF-α、IL-8、TSH、TC、TG、LDL-C均呈負相關性(

P

<0.05)，與HDL-C呈正相關性(

P

<0.05)。見表5。

表5 甲減患者Aβ40、TNF-α、IL-8、甲狀腺激素及脂代謝水平與MMSE評分的關系

3 討論

原發(fā)性甲減以TSH上升但FT3、FT4正常為特點，大多無典型癥狀或僅有輕微癥狀，但機體已出現(xiàn)過度炎癥反應、脂代謝紊亂或生殖功能異常等現(xiàn)象。近年來，越來越多研究顯示，甲減患者TSH異常上升可通過非經(jīng)典靶器官作用途徑引起脂質(zhì)調(diào)節(jié)紊亂，參與動脈粥樣硬化、血管內(nèi)皮功能障礙等心腦血管疾病發(fā)病過程。甲狀腺激素可調(diào)控中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，尤其膽堿能神經(jīng)元功能。

Aβ40系受甲狀腺激素調(diào)節(jié)對神經(jīng)元功能存在影響的細胞因子。生理狀態(tài)下，低Aβ40濃度存在營養(yǎng)未成熟分化神經(jīng)元作用，其濃度異常上升，可通過活化補體、激活膠質(zhì)細胞、促氧自由基釋放等途徑對成熟分化神經(jīng)元產(chǎn)生毒性作用，促進TNF-α、IL-8及IL-1等炎性因子釋放，導致神經(jīng)元細胞功能受損。Luo等研究發(fā)現(xiàn)，腦缺血患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)Aβ40表達明顯增多。但對Aβ40與甲狀腺功能的關系國內(nèi)鮮見報道。本研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性甲減患者血Aβ40濃度較對照組高，隨甲減嚴重程度的上升，Aβ40表達水平上調(diào)越明顯，且與TSH趨勢一致；存在認知障礙的甲減患者Aβ40水平較非認知障礙患者高，其與MMSE評分呈負相關性，提示Aβ40參與原發(fā)性甲減發(fā)病及進展過程，且與患者腦功能受損密切相關。推測Aβ40主要受β-淀粉樣蛋白前體蛋白基因調(diào)節(jié)，該基因受甲狀腺激素調(diào)控，甲減發(fā)生時，TSH增多，其所調(diào)控的β-淀粉樣蛋白前體蛋白基因表達強化，Aβ40濃度上升，可激活星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞反應性影響β-淀粉樣蛋白前體蛋白表達，介導炎性產(chǎn)物釋放，加重腦組織局部炎癥反應程度，介導腦功能受損；且隨甲減嚴重程度的上升，TSH表達上升，Aβ40釋放增多，腦組織受損越嚴重，更易出現(xiàn)認知受損。

TNF-α、IL-8均為Aβ40激活后所釋放的炎癥介質(zhì)，參與Aβ40誘導神經(jīng)炎癥反應過程。金平等研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α、一氧化氮、IL-8等均參與Aβ沉積過程。體外研究發(fā)現(xiàn)，大鼠神經(jīng)元給予炎癥介質(zhì)TNF-α、IL-8等刺激后，可啟動βAPP基因活化，激活膠質(zhì)細胞炎癥反應，導致腦功能受損。本研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性甲減患者外周血TNF-α、IL-8等炎癥因子水平較對照組高，隨甲減嚴重程度的上升，上述炎癥介質(zhì)表達不斷增多，與TSH及Aβ40趨勢一致，同時與認知受損有關，伴認知障礙患者炎癥因子較非認知障礙組高，且二者與MMSE評分均呈負相關性，即上述因子表達水平越高，認知功能受損越嚴重，進一步證實Aβ40過表達所介導TNF-α、IL-8等炎癥因子聚集參與原發(fā)性甲減神經(jīng)元損害過程，均受TSH表達影響，隨甲減程度的上升而增加，提示甲減所致神經(jīng)細胞受損與炎癥機制密切相關。

近期也有觀點提示，甲狀腺激素可通過影響脂代謝參與腦功能受損過程。TSH影響脂質(zhì)合成及分解過程，甲減時，甲狀腺激素水平下降，影響脂質(zhì)降解過程，導致血脂水平降低。本研究發(fā)現(xiàn)，不同程度甲減患者血清TC、TG、LDL-C均較對照組高，HDL-C較對照組低，支撐上述結(jié)論，考慮甲狀腺激素參與LDL-C清除轉(zhuǎn)移過程，促進LDL-C降解；而甲減患者甲狀腺功能減退，對LDL-C降解功能減弱，導致血脂沉積，釋放進入外周血循環(huán)，引起脂質(zhì)水平上調(diào)。此外，本研究相關性分析發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性甲減患者Aβ40、TNF-α、IL-8表達均與TC、TG、LDL-C呈正相關，與HDL-C呈負相關，均影響MMSE評分，故推測TSH異常上升，導致炎癥介質(zhì)分泌增多，脂代謝紊亂，可通過影響脂蛋白氧化修飾及炎癥介導等途徑導致腦組織處于缺氧、缺血狀態(tài)，造成能量物質(zhì)生成減少，影響神經(jīng)突觸功能，最終造成認知功能受損。故必須重視對原發(fā)性甲減患者的腦保護干預，從炎癥控制、調(diào)脂等途徑減輕中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞功能受損，減輕對患者認知功能的影響，以改善其生活質(zhì)量。

綜上，原發(fā)性甲減患者外周血Aβ40、TNF-α、IL-8均呈異常高表達，可能參與甲減中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷過程，隨甲減程度的加重，上述細胞因子表達上調(diào)，可介導認知功能受損，尤其重度甲減患者認知受損更嚴重。但本研究尚存在一定的局限，如觀察樣本量少，尚未明確各因子對甲減脂代謝影響的確切機制，有待進一步展開試驗探究。