血清β-淀粉樣蛋白及可溶性糖基化終末產物受體與新診斷2型糖尿病患者認知功能損害的關系

周 莉，房 輝，徐 剛，張翠林，李玉凱，關如花，楊 瑩，張雅中，田金莉，許 靜，甄艷鳳

作者單位：063000河北省唐山市，華北理工大學(周莉，張翠林，關如花)；唐山工人醫院內分泌二科(房輝，張雅中，田金莉，許靜，甄艷鳳),燒傷整形科(徐剛)；河北醫科大學(李玉凱，楊瑩)

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血清β-淀粉樣蛋白及可溶性糖基化終末產物受體與新診斷2型糖尿病患者認知功能損害的關系

周 莉，房 輝，徐 剛，張翠林，李玉凱，關如花，楊 瑩，張雅中，田金莉，許 靜，甄艷鳳

作者單位：063000河北省唐山市，華北理工大學(周莉，張翠林，關如花)；唐山工人醫院內分泌二科(房輝，張雅中，田金莉，許靜，甄艷鳳),燒傷整形科(徐剛)；河北醫科大學(李玉凱，楊瑩)

【摘要】目的通過觀察2型糖尿病患者血清β-淀粉樣蛋白(Aβ)1-42、可溶性糖基化終末產物受體(sRAGE)水平變化，探討2型糖尿病患者認知功能損害的可能機制。方法選取2014年3—12月于唐山工人醫院內分泌二科診斷為2型糖尿病的患者66例為病例組，另同期選取本院體檢中心體檢健康者50例為對照組。采用自制調查表收集受試者臨床資料，采用可重復的成套神經心理狀態測量(RBANS)量表評價受試者認知功能，該量表包括即刻記憶、視覺廣度、言語功能、注意力、延遲記憶5個分測驗，根據受試者不同年齡查表轉化為量表分，再統一轉化為標準分。抽取受試者空腹肘靜脈血5 ml，采用酶聯免疫吸附(ELISA)法測定血清Aβ1-42及sRAGE水平。結果病例組RBANS量表即刻記憶、視覺廣度、言語功能、注意力、延遲記憶評分及標準分均低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。病例組Aβ1-42水平高于對照組，sRAGE水平低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。病例組患者年齡與RBANS量表各分測驗評分及標準分均呈負相關(P<0.05)；受教育年限與即刻記憶、視覺廣度、注意力、延遲記憶評分及標準分呈正相關，與言語功能評分呈負相關(P<0.05)；Aβ1-42水平與RBANS量表各分測驗評分及標準分均呈負相關(P<0.05)；sRAGE水平與即刻記憶、言語功能、注意力、延遲記憶評分及標準分呈正相關(P<0.05)，與視覺廣度評分無直線相關性(P>0.05)。調整年齡、受教育年限后，病例組患者Aβ1-42水平與即刻記憶、注意力、延遲記憶評分及標準分呈負相關(r=-0.464、-0.418、-0.384、-0.696，P<0.05)；sRAGE水平與即刻記憶、延遲記憶評分及標準分呈正相關(r=0.422、0.394、0.566，P<0.05)。結論2型糖尿病患者存在認知功能損害，其發生機制可能與血清Aβ1-42水平升高及sRAGE水平降低有關。

我國是糖尿病患者最多的國家，成人糖尿病患病率為11.6%[1-2]。糖尿病病死率較高，醫療花費巨大，2013年約有510萬人死于糖尿病相關疾病，占所有死亡人數的8.39%。糖尿病的主要危害在于并發癥的出現，如心血管病變、感染、糖尿病足等。當前，糖尿病伴認知功能損傷逐漸受到關注，2型糖尿病患者發生癡呆的風險是正常人群的1.5～2.5倍[3]。在發展為癡呆前，2型糖尿病患者已存在認知功能損害。糖代謝紊亂或胰島素抵抗等導致的一系列病理改變，可造成海馬等有關記憶及學習等組織器官損傷，伴發認知功能損傷。目前，2型糖尿病患者伴認知功能障礙的確切機制尚不明確，本研究通過觀察2型糖尿病患者認知功能與血清β-淀粉樣蛋白(Aβ)1-42及可溶性糖基化終末產物受體(sRAGE)水平的關系，為其相關機制的研究提供理論依據。

1對象與方法

1.1研究對象選取2014年3—12月于唐山工人醫院內分泌二科診斷為2型糖尿病的患者66例為病例組，其中男36例，女30例；年齡27～69歲；經2次以上檢測血糖，均符合美國糖尿病學會(ADA)2型糖尿病診斷標準[4]或經口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)確診為2型糖尿病。另同期選取唐山工人醫院體檢中心體檢健康者50例為對照組，其中男26例，女24例；年齡24～68歲；均無糖尿病病史和糖尿病家族史，血糖在參考值范圍。兩組排除標準：(1)伴有糖尿病急性并發癥者；(2)先天性智力障礙，多次發生腦卒中，以及其他感染、中毒、腫瘤、代謝及手術創傷史等導致腦疾病可能者；(3)曾應用抗精神抑郁藥物或免疫抑制劑治療者；(4)嚴重肝腎功能障礙者；(5)酒精依賴或藥物濫用和依賴患者；(6)非漢族者；(7)不同意進入本研究課題或不能配合檢查者。

1.2方法

1.2.1臨床資料收集采用自制的臨床資料調查表，收集受試者性別、年齡、受教育年限、體質指數(BMI)，記錄空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)及血脂〔總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)〕。

1.2.2可重復的成套神經心理狀態測量(RBANS)量表采用RBANS量表評價受試者認知功能，受試者在20～30 min內完成即刻記憶(記憶學習、故事復述)、視覺廣度(圖形臨摹、線條定位)、言語功能(圖形命名、語義流暢)、注意力(數字廣度、編碼測驗)、延遲記憶(詞匯記憶、詞匯再識、故事回憶、圖形回憶)分測驗。根據受試者不同年齡查表轉化為量表分，再統一轉化為標準分。

1.2.3血清Aβ1-42及sRAGE水平測定抽取受試者空腹肘靜脈血5 ml，置于非EDTA管中，4 ℃條件下以1 000 r/min離心10 min，取血清，-80 ℃低溫保存。采用酶聯免疫吸附(ELISA)法測定血清Aβ1-42及sRAGE水平，嚴格按照試劑盒說明書進行操作，批內變異系數及批間變異系數<10%。

2結果

2.1兩組臨床資料比較兩組性別、年齡、受教育年限及TC、LDL-C水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。病例組BMI、FPG、HbA1c、TG水平高于對照組，HDL-C水平低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

表1　兩組臨床資料比較

注：a為χ2值，b為t值，余檢驗統計量為Z值；BMI=體質指數，FPG=空腹血糖，HbA1c=糖化血紅蛋白，TC=總膽固醇，TG=三酰甘油，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇

2.2兩組RBANS量表評分及血清Aβ1-42、sRAGE水平比較病例組RBANS量表即刻記憶、視覺廣度、言語功能、注意力、延遲記憶評分及標準分低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05，見表2)。病例組Aβ1-42水平高于對照組，sRAGE水平低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05，見表3)。

表2　兩組RBANS量表評分比較，分)

注：RBANS=可重復的成套神經心理狀態測量

表3　兩組血清Aβ1-42、sRAGE水平比較

注：Aβ=β-淀粉樣蛋白，sRAGE=可溶性糖基化終末產物受體

2.3病例組血清Aβ1-42及sRAGE水平與RBANS量表評分的相關性病例組患者年齡與RBANS量表各分測驗評分及標準分均呈負相關(P<0.05)；受教育年限與即刻記憶、視覺廣度、注意力、延遲記憶評分及標準分呈正相關，與言語功能評分呈負相關(P<0.05)；Aβ1-42水平與RBANS量表各分測驗評分及標準分均呈負相關(P<0.05)；sRAGE水平與即刻記憶、言語功能、注意力、延遲記憶評分及標準分呈正相關(P<0.05)，與視覺廣度評分無直線相關性(P>0.05，見表4)。調整年齡、受教育年限后，病例組患者Aβ1-42水平與即刻記憶、注意力、延遲記憶評分及標準分呈負相關(P<0.05)；sRAGE水平與即刻記憶、延遲記憶評分及標準分呈正相關(P<0.05，見表5)。

表4病例組年齡、受教育年限、血清Aβ1-42及sRAGE水平與RBANS量表評分的相關系數(r)

Table 4Coefficients of correlation between age,education years,Aβ1-42 and sRAGE levels and RBANS scores in case group

變量即刻記憶視覺廣度言語功能注意力延遲記憶標準分年齡-0.599a-0.343a-0.583a-0.439a-0.340a-0.693a受教育年限0.553a0.306a-0.441a0.478a0.408a0.694aAβ1-42-0.756a-0.306a-0.499a-0.576a-0.501a-0.820asRAGE0.657a0.2300.492a0.478a0.499a0.753a

注：aP<0.05

表5調整年齡、受教育年限后血清Aβ1-42、sRAGE水平與RBANS量表評分的相關系數(r)

Table 5Coefficients of correlation between Aβ1-42 and sRAGE levels and RBANS scores after the adjustment of age and education years

變量即刻記憶視覺廣度言語功能注意力延遲記憶標準分Aβ1-42-0.464a-0.104-0.179-0.418a-0.384a-0.696asRAGE0.422a-0.0160.1460.2330.394a0.556a

注：aP<0.05

3討論

認知功能損傷又稱認知功能減退、認知功能缺損或認知功能殘疾。輕度認知功能損傷(MCI)是指有記憶障礙或輕度的其他認知功能損害，但其社會職業或日常生活未受影響，也無法用已知的醫學或精神神經疾病解釋，是介于正常老化與輕度癡呆之間的臨床狀態。MCI可增加癡呆發生風險，2型糖尿病合并MCI的發生率為10.8%～17.5%[5]。2型糖尿病伴認知功能障礙主要表現為注意力、執行能力、空間處理能力及記憶力下降[6]。認知功能損傷可由特定的認知功能篩查量表發現。RBANS量表是由Randolph[7]開發用于篩查阿爾茨海默病的工具,對各種原因引起的認知功能損害有較好的識別效果，其中文譯本同樣有良好的信度與效度[8]。有研究顯示，無論是否為糖尿病患者，高血糖均是癡呆的危險因素之一[9-10]。作為一種系統性疾病，2型糖尿病可能引起全身代謝異常及腦組織神經結構[11]、電生理[12]及血液循環[13]等方面改變，從而引起認知功能障礙，其機制可能有：(1)血糖代謝異常導致多元醇及氧化應激途徑激活，蛋白質非酶糖基化，能源物質代謝、轉換異常等；(2)微血管、大血管病變及血-腦脊液屏障破壞；(3)神經元淀粉樣改變及鈣離子失衡等。影像學也可觀察到2型糖尿病患者存在雙側海馬體積減小及廣泛腦萎縮，且與認知功能下降程度相關[14]。

Aβ1-42由淀粉樣蛋白前體(APP)在β分泌酶水解下生成，全身組織細胞均可產生，過量可溶性Aβ1-42單體逐漸聚集形成有毒性的纖維化沉淀，誘導、參與一系列病理改變。sRAGE是糖基化終末產物受體(RAGE)的可溶性片段，RAGE屬于細胞表面分子免疫球蛋白超家族成員。目前，對sRAGE的來源有兩種可能解釋，即由RAGE上脫落，或由RAGE mRNA選擇性剪接產生[15]。sRAGE為RAGE胞外段，缺少跨膜鑲嵌區和胞內段，無法完成細胞內的信號轉導，與Aβ1-42等病理產物結合后可阻斷其與全長RAGE結合，從而減輕體內的氧化應激反應。

本研究結果顯示，病例組RBANS量表各分測驗評分及標準分低于對照組，提示2型糖尿病患者存在認知功能損傷。

病例組血清Aβ1-42、sRAGE分別與RBANS量表標準分呈負相關、正相關，提示Aβ1-42水平的升高及sRAGE的降低均與認知功能損害相關。經調整年齡、受教育年限后的偏相關分析顯示，Aβ1-42、sRAGE水平與RBANS量表標準分的相關性依然存在。因此，2型糖尿病患者Aβ1-42、sRAGE水平變化影響其認知功能，推測可能機制為：(1)糖尿病引起的一系列代謝紊亂及胰島素抵抗導致Aβ1-42生成增多，過多的Aβ1-42聚集進一步加劇胰島素抵抗及氧化應激反應，導致Aβ1-42生成、蓄積的惡性循環，sRAGE相對減少，不能發揮保護作用引起認知功能損害；(2)Aβ1-42與RAGE結合破壞血-腦脊液屏障[16]，減弱其屏障作用，影響大腦血液循環，并且Aβ1-42與RAGE結合后介導透過血-腦脊液屏障，血液循環中Aβ1-42增加伴隨sRAGE的減少導致腦內Aβ1-42清除減少，造成腦組織Aβ1-42沉積，損傷腦白質及海馬結構，導致中樞傳導系統損傷。沉積的Aβ1-42可與神經元表面分子相互作用直接損傷神經元，還可以通過激活膠質細胞、信號通路等間接釋放細胞因子等引起氧化應激、神經退行性改變。

本研究初步探討了2型糖尿病患者發生認知功能損傷的機制，可能與Aβ1-42水平升高及sRAGE水平降低有關。據此，筆者進一步猜想，糖尿病這一以血糖升高為主的代謝紊亂綜合征，可能主要通過RAGE mRNA選擇性剪接改變導致全長型RAGE增加，修飾生成sRAGE減少，保護作用降低，加之病理產物增加，造成認知功能障礙等糖尿病慢性并發癥的出現，該假設尚需進一步研究證實。

作者貢獻：周莉進行課題設計與實施、資料收集整理、撰寫論文、成文并對文章負責；徐剛、張翠林、李玉凱、關如花、楊瑩、張雅中、田金莉、許靜、甄艷鳳進行課題實施、評估、資料收集；房輝進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：吳立波)

·專題研究·

【關鍵詞】糖尿病，2型；認知障礙；β淀粉樣肽類；糖基化終產物，高級

周莉，房輝，徐剛，等.血清β-淀粉樣蛋白及可溶性糖基化終末產物受體與新診斷2型糖尿病患者認知功能損害的關系[J].中國全科醫學，2016，19(2)：150-153.[www.chinagp.net]

Zhou L,Fang H,Xu G,et al.Relationship between cognitive impairment of patients with newly diagnosed T2DM and Aβ1-42 and sRAGE[J].Chinese General Practice，2016，19(2)：150-153.

Relationship Between Cognitive Impairment of Patients With Newly Diagnosed T2DM and Aβ1-42 and sRAGEZHOULi,FANGHui,XUGang,etal.NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063000，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the change of the levels of Aβ1-42 and sRAGE in T2DM patients and the possible mechanism of cognitive impairment of T2DM patients.MethodsWe enrolled 66 T2DM patients who were diagnose in the Second Department of Endocrinology，Tangshan Gongren Hospital from March 2014 to December 2014.And 50 healthy people who received physical examination in the same hospital were selected as control group.Using self-designed questionnaire,the clinical data of subjects were collected,and the cognitive function of the subjects was evaluated by RBANS scale.The scale included 5 subtests on instant memory,visual breadth,verbal function,attention and delayed memory.According to the age of the subjects,the scale scores were obtained by table look-up and were transferred to standard score.From each subject,5 ml of fasting venous blood was extracted,and ELISA was employed to determine the levels of Aβ1-42 and sRAGE.ResultsCase group was lower than control group in the scores of instant memory,visual breadth,verbal function,attention,delayed memory and standard score of RBANS scale (P<0.05 for all).Case group was higher in Aβ1-42 level and lower in sRAGE level than control group (P<0.05).In case group,age had negative correlation with the scores of RBANS subtests and standard score (P<0.05);education years had positive correlation with the scores of instant memory,visual breadth,attention,delayed memory and standard score,and had negative correlation with verbal function (P<0.05);Aβ1-42 level had negative correlation with the scores of RBANS subtests and standard score(P<0.05);sRAGE level had positive correlation with the scores of instant memory,verbal function,attention and delayed memory and standard score(P<0.05),and had no correlation with visual breadth(P>0.05).After the adjustment of age and education years,the Aβ1-42 level of patients in case group had negative correlation with the scores of instant memory,attention,delayed memory and standard score (r=-0.464,-0.418,-0.384,-0.696;P<0.05),and sRAGE level had positive correlation with instant memory,delayed memory and standard score (r=0.422,0.394,0.566;P<0.05).ConclusionCognitive impairment exists in T2DM patients,and the mechanism may be related with the elevation of Aβ1-42 level and the decrease of sRAGE level.

【Key words】Diabetes mellitus,type 2;Cognitive disorder;Amyloid beta-peptides;Glycosylation end products，advanced

收稿日期：(2015-08-11；修回日期：2015-12-02)

【中圖分類號】R 587.1

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.02.006

通信作者：房輝，063000河北省唐山市，唐山工人醫院內分泌二科；E-mail:fanghui@medmail.com.cn