血清AChE、IL-17 與單純皰疹病毒性腦炎患者認知功能障礙的相關性

賀 龍 王 莎 程利萍 廖子蔚 王東紅

（1.邯鄲市中心醫院神外三科，河北 邯鄲 057150；2.邯鄲市第一醫院神內二科，河北 邯鄲 056002；3.邯鄲市中心醫院輸血科，河北 邯鄲 057150）

單純皰疹病毒（herpes simplex virus，HSV）感染可導致危及生命的病毒性腦炎，未接受抗病毒治療的單純皰疹病毒性腦炎（herpes simplex encephalitis，HSE）患者的死亡率可達70%，即便是存活者，大多也會遺留永久性的神經系統后遺癥[1]。HSE可導致精神狀態改變，表現為意識降低、個性和/或行為改變，以及不同程度的認知功能障礙[2]。尋找與HSE認知功能相關的生物標志物有助于識別認知障礙的發生，并為臨床治療提供參考。乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）是膽堿能神經系統中一種重要的酶，AChE合成減少可導致腦內膽堿能神經元退化和神經傳遞功能喪失，引起認知功能受損[3]。白細胞介素（interleukin，IL）17是一種促炎細胞因子，參與自身免疫性疾病、癌癥和各種感染性疾病。有研究結果顯示，IL-17與多發性硬化癥患者認知功能惡化有關[4]。AChE、IL-17與HSE患者認知功能受損是否相關尚不清楚。為此，本研究擬探討血清AChE、IL-17水平與HSE患者認知功能的關系。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2019年3月—2021年3月邯鄲市中心醫院HSE患者159例（HSE組），其中男99例、女60例，年齡（45.02±8.13）歲。1型HSV感染140例，2型HSV感染19例。納入標準：1）有發熱、頭痛、腦膜刺激征等典型神經精神癥狀，符合《病毒性腦炎患兒的管理》[5]中的診斷標準；2）多重聚合酶鏈反應檢測結果提示腦脊液HSV DNA陽性；3）未接受過抗病毒治療。排除標準：1）經腦脊液病原菌培養和鑒定確診為細菌性腦炎；2）合并顱腦外傷、腦梗死、腦出血、癲癇等疾病；3）文盲。另選取同期邯鄲市中心醫院健康體檢者65名作為正常對照組，其中男39名、女26名，年齡（45.11±7.96）歲，排除病毒性腦炎或細菌性腦炎、上呼吸道感染、肺炎等。HSE組與正常對照組年齡、性別差異均無統計學意義（P>0.05）。本研究經邯鄲市中心醫院倫理委員會批準（2019068H031），所有研究對象均知情同意并簽署同意書。

1.2 方法

收集所有研究對象的臨床資料，包括年齡、性別、體重指數（body mass index，BMI）和文化程度。采集HSE患者入院次日、正常對照者體檢當日的空腹靜脈血3 mL，靜置，待血液凝固后，772×g離心5 min，分離血清，-80 ℃保存待檢。

采用比色法檢測血清AChE水平，試劑盒購自美國Sigma-Aldrich公司。采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清IL-17水平，試劑盒購自上海貝西生物科技有限公司。檢測儀器為ST-360型96孔板多功能全自動酶標免疫檢測儀（濟南巴艾貝斯生物工程有限公司）。

1.3 認知功能評估

采用中文版蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）[6]（評分0～30分）和簡易智能精神狀態檢查量表（mini-mental state examination，MMSE）[7]（評分0～30分）對所有研究對象進行認知功能評估。MoCA和MMSE評分越低，認知功能越低。認知功能障礙診斷標準：主訴認知功能減退，神經心理學檢查存在與受教育程度不符的認知功能損傷，MoCA評分、MMSE評分均低于26分，排除其他原因引起的認知功能障礙。根據是否發生認知功能障礙將所有患者分為認知障礙組（69例）和認知正常組（90例）。根據MMSE評分將69例認知障礙患者分為輕度（20～25分）組23例、中度（11～19分）組30例、重度（≤10分）組16例[8]。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0軟件進行統計分析。采用Shapiro-Wilk檢驗分析數據的正態性。呈正態分布的計量資料以±s表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗或獨立樣本t檢驗。計數資料以例或率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Pearson相關分析評估AChE、IL-17與MoCA評分、MMSE評分的相關性。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線分析AChE、IL-17診斷HSE患者認知功能障礙的效能。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 HSE組和正常對照組各項指標比較

HSE組血清AChE、IL-17水平均顯著高于正常對照組（P<0.01），MoCA評分和MMSE評分均顯著低于正常對照組（P<0.001）。2個組之間BMI、文化程度差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1 HSE組和正常對照組各項指標比較

2.2 認知障礙組、認知正常組一般資料和血清AChE、IL-17水平比較

認知障礙組血清AChE、IL-17水平均高于認知正常組（P<0.01），MoCA評分、MMSE評分低于認知正常組（P<0.05），2個組之間年齡、性別、文化程度、BMI差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 認知障礙組、認知正常組一般資料和血清AChE、IL-17水平比較

2.3 不同認知障礙程度患者一般資料和血清AChE、IL-17水平比較

重度組血清AChE、IL-17 水平高于中度組和輕度組（P<0.0 5），中度組血清AChE、IL-17水平高于輕度組（P<0.05），3 組之間年齡、性別、BMI、文化程度差異均無統計學意義（P>0.0 5）。見表3。

表3 不同認知障礙程度各組一般資料和血清AChE、IL-17水平比較

2.4 認知障礙組患者血清AChE、IL-17水平與MoCA、MMSE評分的相關性

認知障礙組血清AChE、IL-17 水平與MoCA呈負相關（r值分別為-0.311、-0.480，P<0.01），與MMSE評分亦呈負相關（r值分別為-0.349、-0.447，P<0.01）。見圖1。

圖1 認知障礙組血清AChE、IL-17水平與MoCA評分、MMSE評分的相關性

2.5 AChE、IL-17診斷HSE患者認知功能障礙的效能

采用Logistic回歸分析建立聯合檢測模型：Logit（P）=3.265+0.626×AChE+0.427×IL-17。AChE、IL-17單項檢測和聯合檢測模型診斷HSE患者認知功能障礙的曲線下面積（area under curve，AUC）分別為0.689、0.724、0.893，聯合檢測模型的AUC高于單項檢測（Z值分別為4.711、4.296，P<0.01）。見表4、圖2。

圖2 AChE、IL-17診斷HSE患者認知功能障礙ROC曲線

表4 AChE、IL-17診斷HSE患者認知功能障礙的效能

3 討論

HSE是一種具有高發病率和死亡率的神經系統急癥，其中90%由1型HSV感染引起，10%由2型HSV感染導致。HSV是一種人類特異性雙鏈 DNA病毒，具有嗜神經性，初次感染皮膚黏膜表面后通過感覺神經通路遷移至內側顳葉和下額葉區域，并長期潛伏，當機體免疫力降低時被重新激活，誘導持續感染和腦炎[9]。HSE是認知障礙的危險因素，HSV反復再激活可導致HSE，HSV可促使神經元細胞凋亡，導致學習記憶和執行行為改變[10-11]。HSV還可誘導線粒體功能障礙、氧化應激、中樞神經系統炎癥反應，導致神經元脫髓鞘或神經退行性病變[12]。HSE不僅可導致精神分裂癥患者認知功能損傷，還可引起健康個體認知功能障礙[13]。

AChE是膽堿能神經系統中的關鍵酶，屬于膽堿酯酶（cholinesterase，ChE）家族，可通過激活白細胞上的α7煙堿乙酰膽堿受體誘導膽堿能抗炎反應，進而調節經典免疫反應[14]。AChE可影響神經元細胞增殖、分化和對各種損傷的反應，與神經退行性疾病發生有關。有研究結果顯示，AChE可強烈刺激β-淀粉樣蛋白肽原纖維組裝，形成淀粉樣蛋白-AChE復合物，增強β-淀粉樣蛋白神經毒性，加劇神經元細胞損傷，導致腦組織退化，誘發阿爾茨海默病[15]。AChE還可抑制ChE活性，導致副交感神經功能障礙，與創傷性腦損傷患者疾病嚴重程度和存活率密切相關[16]。本研究結果顯示，HSE組血清AChE水平高于正常對照組（P<0.01），認知障礙組血清AChE水平高于認知正常組（P<0.01），重度組血清AChE水平高于輕度組和中度組（P<0.05），表明AChE與HSE及其導致的認知功能障礙有關。推測可能的原因為：首先，AChE活性增強可促使乙酰膽堿水解，抑制神經突觸間信號傳導，促使神經元細胞凋亡；其次，AChE水平增高可導致ChE活性下降，使其失去分解乙酰膽堿的能力，造成神經末梢乙酰膽堿大量積聚，破壞神經活動功能，引起神經功能紊亂，繼而導致認知功能下降。本研究相關性分析結果顯示，認知障礙組血清AChE水平與MoCA評分、MMSE評分均呈負相關（r值分別為-0.311、-0.349，P<0.01），說明AChE水平越高，HSE患者認知功能損傷越嚴重，AChE可作為HSE認知功能評估的潛在指標。

IL-17是一個炎癥細胞因子家族，包括IL-17A（又稱IL-17）、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E（又稱IL-25）和IL-17F共6個成員，IL-17可誘導促炎因子、趨化因子、抗微生物肽、基質金屬蛋白酶和炎癥效應物產生，在先天免疫防御的誘導中起關鍵作用[17]。IL-17還可活化輔助性T細胞17，調控炎癥反應，參與細菌感染性疾病的發病過程[18]。在感染性疾病中，IL-17可保護宿主免受各種微生物的侵害，也會加劇感染的嚴重程度，有研究結果顯示，敗血癥患者外周血循環中IL-17水平升高，高水平IL-17預示著敗血癥風險增加[19]。IL-17與病毒性腦炎也有關，蜱傳腦炎患者血清IL-17水平明顯升高，且與腦脊液中性粒細胞計數相關[20]。由于IL-17與HSE的報道較少，IL-17是否參與HSE的發病過程尚不清楚，因此本研究選擇IL-17作為HSE的生物學指標，為臨床HSE治療和病情判斷提供參考。本研究結果顯示，HSE組血清IL-17水平高于正常對照組（P<0.01），且IL-17與HSE認知障礙及其嚴重程度有關，提示IL-17可能參與了HSE和其導致的認知功能損傷過程。其機制可能為：IL-17通過無翼基因同源物信號傳導抑制海馬神經細胞增殖和分化，影響認知功能[21]；IL-17還可誘導神經炎癥反應，破壞血腦屏障完整性，導致認知障礙的發生[22]。

本研究ROC曲線分析結果顯示，AChE、IL-17單項檢測診斷HSE患者認知功能障礙的AUC分別為0.689、0.724，單個指標效能不足。2項指標聯合檢測的診斷效能明顯提升（AUC為0.893），提示聯合檢測AChE、IL-17有助于HSE認知功能的評估，對了解疾病進展和指導臨床治療均有一定價值。與MoCA評分和MMSE評分比較，AChE、IL-17能更客觀地反映HSE病情進展，對輔助診斷病情具有一定價值。

綜上所述，高水平AChE、IL-17與HSE認知功能障礙和病情嚴重程度有關，可作為HSE認知功能評估的潛在生物標志物。本研究局限之處在于未觀察AChE、IL-17與HSE預后的關系，尚待進一步延長隨訪期加以探討。