皮質下缺血性血管病患者血清ADMA變化及其對輕度認知損害的影響

倪明珠，余 鋒，劉文燦，褚忠海，王兆平，王文靜

隨著全球人口的老齡化及與之伴隨的血管性疾病的增多，預測未來30年內血管性認知損害(vascular cognitive impairment, VCI)患者數量會出現大幅度的增加[1]。其中皮質下缺血性血管病(subcortical ischemic vascular disease, SIVD)是其主要病因，且具有較高的同質性[2]，近年來已成為國內外學者研究的熱點。然而，SIVD的發病機制尚未完全明確[3]。研究[3-5]表明，內皮功能障礙可能在SIVD發病過程中具有重要作用。非對稱性二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine, ADMA)可通過減少一氧化氮(nitricoxide, NO)的生成導致內皮功能障礙，進而引起腦缺血和低灌注[6-7]。近年來有研究[7-9]顯示ADMA與腦小血管病(cerebral small vessel disease, CSVD) 及記憶障礙、阿爾茨海默病(Alzeheimer’s, AD)關系密切，但關于SIVD患者血清ADMA水平與認知損害的關系鮮有報道。該研究旨在探討SIVD患者血清ADMA水平及其對輕度認知損害的影響，以期為早期識別提供新的思路。

1 材料與方法

1.1病例資料

1.1.1SIVD組 收集2016年12月～2017年6月安徽醫科大學附屬省立醫院神經內科住院和門診SIVD患者116例，其中無認知損害(SIVD non-cognitive impairment, SNCI)組53例，輕度認知損害組(SIVD vascular mild cognitive impairment, SVaMCI)組63例。

SIVD納入標準：① 年齡50～85歲；② 受教育程度≥8年；③ 頭顱MRI檢查提示皮質下腔隙性腦梗死(lacunar infarcts, LI)和腦白質病變(white matter lesions, WML)。影像學診斷參照Galluzzi et al[10]提出的標準。

排除標準：① 腦外傷、皮質梗死、腦出血史；② AD、帕金森病、路易體癡呆等其他引起認知損害的疾病；③ 非SIVD導致的腦白質病變，如代謝、多發性硬化、免疫等因素引起的非血管性腦白質病變；④ 嚴重的軀體或精神疾病。

SVaMCI診斷標準：參照《中國血管性輕度認知損害診斷指南》[11]提出的診斷標準并修改如下：① 符合SIVD納入標準；② 患者或知情者證實認知功能較前輕度下降；③ 整體認知功能正常，記憶、語言、視空間、執行中≥1個認知領域受損的客觀證據；③ 保持生活的獨立性；④ 認知功能受損與腦血管病間具有相關性：認知損害發生在卒中后3個月內；或無腦血管事件發生，但存在執行功能、信息處理速度明顯減退，且具早期尿路癥狀、早期步態異常、人格和性格改變特征之一；⑤ 無癡呆：不符合癡呆診斷標準。

SNCI診斷標準：① 符合SIVD納入標準；② 認知功能測試正常。

1.1.2對照組 選取同期年齡、性別相匹配，頭顱MRI未見明顯異常、認知功能正常的58例體檢者為對照組。

1.2方法

1.2.1一般臨床資料采集 記錄所有入選者的年齡、性別、受教育程度、吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、肝腎疾病史等，收集空腹血糖、血脂、肝腎功能等指標。

1.2.2MRI評價 應用3.0 T MRI機(德國西門子公司)掃描，并依據頭顱MRI T2、FLAIR成像對所有受試者腦損傷程度進行評估。依據Fazekas評分[12]將腦白質病變分為4級：0級(無白質病變)；1級(斑點狀病變)；2級(病變開始融合)；3級(融合成彌漫性病變)。LI數量：皮質下直徑為3～15 mm、邊界清楚的缺血性病灶。

1.2.3神經心理學評估 采用簡易精神狀態檢查量表(mini-metal state examination, MMSE)、霍普金斯語言學習測試(hopkins verbal learning test, HVLT)、波士頓命名測試(boston naming test, BNT)、畫鐘測試(clock drawing test, CDT)、連線測試A(trail making test-A, TMT-A)、工具性日常生活能力量表(instrumental activities of daily living, IADL)分別對患者的整體認知狀態和記憶、語言、視空間、執行、日常生活能力進行評估。漢密爾頓抑郁量表(17項) 評估抑郁狀態。

1.2.4血標本的采集和檢測 采集所有受試者清晨空腹靜脈血4 ml，靜置15 min，然后以3 000 r/min離心10 min，收集血清，于-80 ℃冰箱低溫保存。應用酶聯免疫吸附法測定血清ADMA濃度。操作方法嚴格按照試劑盒(上海源葉生物科技有限公司，批號：E201700501A)說明書進行。

2 結果

2.1三組一般臨床資料及血清ADMA水平、腦損害程度的比較SVaMC、SNCI組高血壓比例、Fazekas評分顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)；SVaMCI組受教育程度低于SNCI、對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；SVaMC、SNCI組LI數量、血清ADMA水平顯著高于對照組，且SVaMCI組高于SNCI組，差異有統計學意義(P<0.01)。見表1。

2.2血清ADMA水平與腦損傷程度的相關分析血清ADMA水平與Fazekas評分(rs=0.208,P<0.05)及LI數量(rs=0.416,P<0.01)呈顯著正相關性。

2.3三組神經心理學評分的比較SVaMCI組MMSE、HVLT、BNT、CDT評分顯著低于SNCI組和對照組，差異有統計學意義(P<0.01)；SVaMCI組TMT-A、IADL評分顯著高于SNCI組和對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.4血清ADMA與認知功能評分的相關分析血清ADMA水平與MMSE(rs=-0.227,P<0.05)、CDT(rs=-0.364,P<0.01)、BNT(rs=-0.245,P<0.05)、HVLT(rs=-0.285,P<0.01)評分呈顯著負相關性，與TMT-A(rs=0.293,P<0.01)評分呈顯著正相關性。

2.5SIVD患者認知功能的多元線性回歸分析將MMSE評分作為因變量，ADMA水平、性別、年齡、受教育年限、吸煙、高血壓、糖尿病、LI數量、總膽固醇等作為自變量進行多元線性回歸分析顯示：在控制各項因素后，MMSE評分與ADMA水平存在顯著相關性。在控制變量中添加白質病變分級后顯示：ADMA水平與MMSE評分間無明顯相關性，而白質病變分級與MMSE評分呈顯著負相關性。在回歸方程中，將男性賦值為“1”，女性賦值為“0”；是否高血壓、糖尿病、吸煙，是賦值為“1”，否賦值為“0”。見表3。

3 討論

SIVD是由小血管嚴重的狹窄和閉塞引起的以皮質下多灶性LI和白質缺血性病變為主要病理表現的腦小血管病，是導致VCI主要原因之一。SIVD通過對額葉-皮質下環路及丘腦-皮質環路的破壞最終可導致SIVD患者以執行功能障礙為主要特征的認知功能損害。除了認知功能損害，臨床癥狀還可有偏癱、吞咽困難、構音障礙、小步態、排尿障礙等[4-5]。

表1 三組一般臨床資料及血清ADMA水平、腦損害程度比較

與SNCI組比較：*P<0.05；與對照組比較：#P<0.05；LDL-C:低密度脂蛋白膽固醇；HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇

表2 三組認知功能評分比較[M(QR)]

與SVaMC組比較：*P<0.05

表3 SIVD認知功能損害及其影響因素相關分析

目前SIVD 的發病機制尚未闡明，除了與血管危險因素如年齡、高血壓、糖尿病等有關[5]，近年來內皮功能障礙在SIVD發病中的作用受到越來越多的關注。

ADMA是內皮型一氧化氮合酶抑制劑，通過與底物左旋精氨酸競爭性結合一氧化氮合酶活性部位，從而使NO生成減少，導致內皮功能障礙[3,6-7]。

近年有研究[4,13]證實，ADMA濃度的升高與CSVD有關。Pikula et al[9]對2013名社區人群研究發現，在校正年齡、性別及卒中危險因素后，血漿ADMA水平與亞臨床腦梗死患病率的增加呈獨立相關性。Khan et al[14]對癥狀性CSVD患者進行研究發現，在控制血管危險因素后，血漿ADMA水平為CSVD的獨立危險因素，并且與WML嚴重程度呈正相關性。上述研究結果均不同程度的提示ADMA與SIVD密切相關。潛在的機制主要考慮如下：ADMA通過減少NO的生成，導致內皮功能障礙，從而引起小穿支動脈硬化、腦動脈收縮、腦血流調節功能受損、血栓形成，進而造成深部腦組織低灌注和缺血，最終表現為皮質下WML和(或) LI[3-6,9,14]。

本研究結果顯示SIVD患者血清ADMA水平在三組間有顯著差異，且隨腦損傷程度的加重而升高，這與上述研究結果一致，進一步表明ADMA在SIVD發病過程中起到重要作用。

血清ADMA濃度是否會對SIVD患者認知功能障礙產生影響以及可能的機制目前仍不明確。本研究結果顯示，對照人群、SNCI和SVaMCI患者血清ADMA濃度依次增高；ADMA水平與MMSE、HVLT等認知功能評分呈負相關性。在校正相關危險因素后分析顯示，MMSE評分與ADMA的這種相關性仍然存在，但當進一步校正WML分級后，ADMA與認知功能評分間無明顯相關性。因此本研究推測ADMA可能是通過WML進而介導認知功能損害。Gao et al[12]對CSVD患者進行研究表明，血漿ADMA水平與WML患者認知功能障礙有關。該研究推測由于ADMA使NO生成減少，引起腦血流下降、白質水腫和脫髓鞘病變以及β-淀粉樣蛋白沉積，從而導致認知功能損害。Miralbell et al[13]對747例社區人群進行研究，在控制混雜因素后發現血漿ADMA水平增高與語言記憶受損有關，這提示內皮功能障礙可能在認知損害早期階段(輕度認知損害)發揮作用。Yan et al[15]對血管性癡呆患者的研究表明，MMSE評分與WML嚴重程度呈負相關性，且ADMA水平的增加可導致WML嚴重程度的加重[14]。本研究結果與上述研究結果具有良好的一致性，進一步證實ADMA作為內皮功能障礙標志物參與了SIVD患者白質病變及輕度認知損害的過程。

ADMA對腦小血管病認知功能損害可能至少通過如下兩個機制：① 導致SIVD的發病[3-8]，皮質下白質病變和腔隙性腦梗死引起認知功能損害；② NO生成減少導致神經保護的減少，進而促進Ca2+內流和細胞死亡；使兩種具有神經保護作用的蛋白質即環磷腺苷效應元件結合蛋白和蛋白激酶B生成減少；使抗氧化分子膽紅素生成減少[8]。

綜上所述，SIVD患者血清ADMA濃度顯著增高，且與腦白質病變、多發性腔隙性腦梗死的發生密切相關。血清ADMA與認知功能損害呈顯著正相關性，將來或許可通過檢測血清ADMA水平來早期識別SIVD及SIVD輕度認知損害，但尚需大樣本、多中心研究進行驗證。

[1] Rosenberg G A, Wallin A, Wardlaw J M, et al. Consensus statement for diagnosis of subcortical small vessel disease[J].J Cereb Blood Flow Metab, 2016, 36(1): 6-25.

[2] 褚忠海, 王文靜, 韓麗珠. 皮質下缺血性腦血管病患者血清sICAM-1、IGF-1與認知損害的關系[J]. 安徽醫科大學學報, 2016, 51(2): 268-71.

[3] Poggesi A, Pasi M, Pescini F, et al. Circulating biologic markers of endothelial dysfunction in cerebral small vessel disease: A review[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2016, 36(1): 72-94.

[4] Vilar-Bergua A, Riba-Llena I, Nafria C, et al. Blood and CSF biomarkers in brain subcortical ischemic vascular disease: Involved pathways and clinical applicability[J]. J Cereb Blood Flow Meta,2016,36(1):55-71.

[5] Roh J H, Lee J H. Recent updates on subcortical ischemic vascular dementia[J]. J stroke, 2014, 16(1): 18-26.

[6] Hu X, De Silva T M, Chen J, et al. Cerebral vascular disease and neurovascular injury in ischemic stroke[J]. Circ Res, 2017,120(3):449-71.

[7] McEvoy M, Schofield P, Smith W,et al.Memory impairment is associated with serum methylarginines in older adults[J]. Curr Alzheimer Res,2014,11(1):97-106.

[8] Asif M, Soiza R L, McEvoy M, et al. Asymmetric dimethylarginine: a possible link between vascular disease and dementia[J]. Curr Alzheimer Res,2013,10(4):347-56.

[9] Pikula A, B?ger R H, Beiser A S, et al. Association of plasma ADMA levels with MRI markers of vascular brain injury:Framiingham offspring study[J]. Stroke, 2009, 40(9): 2959-64.

[10] Galluzzi S, Sheu C F, Zanetti O, et al. Distinctive clinical features of mild cognitive impairment with subcortical cerebrovascular disease[J]. Dement Geriatr Cogn Disord, 2005, 19(4):196-203.

[11] 田金洲, 解恒革, 秦 斌, 等. 中國血管性輕度認知損害診斷指南[J].中華內科雜志, 2016, 55(3): 249-56.

[12] Gao Q, Fan Y, Mu L Y, et al. S100B and ADMA in cerebral small vessel disease and cognitive dysfunction[J]. J Neurol Sci, 2015, 354(1-2): 27-32.

[13] Miralbell J, López-Cancio E, López-Oloriz J, et al. Cognitive patterns in relation to biomarkers of cerebrovascular disease and vascular risk factors[J]. Cerebrovasc Dis, 2013, 36(2): 98-105.

[14] Khan U, Hassan A, Vallance P, et al. Asymmetric dimethylarginine in cerebral small vessel disease[J]. Stroke, 2007, 38(2): 411-3.

[15] Yan T, Yu J R, Zhang Y P, et al. Analysis on correlation of white matter lesion and lacunar infarction with vascular cognitive impairment[J]. Int J Clin Exp Med, 2015, 8(8): 14119-22.