癲癇患者血清S100B蛋白水平與認知功能的相關性研究

牛 茜， 沈秋月， 王蘇葉， 段燕麗， 崔華偉， 吳建坤， 王維平

癲癇是腦部某些興奮性過高的神經元高度同步化異常放電所致的腦功能異常，是常見且嚴重的神經系統疾病。流行病學資料顯示，全世界約有5000萬的癲癇患者在應用多種治療手段后，疾病仍然無法得到有效的控制，并且每年大約有3500萬人被新確診為癲癇[1]。認知是大腦對外界信息進行加工處理，轉換為內在心理活動的過程，包括視空間、執行力、記憶力、語言功能、計算力和理解判斷力等認知域，這其中的一項或多項功能受損就被認為是認知功能障礙。與正常人伴隨年齡增長緩慢發生的認知功能減退不同，癲癇患者合并的認知障礙進展迅速且程度嚴重，臨床中約有30%～40%的癲癇患者伴發不同程度的認知功能障礙，這給患者及其家庭和社會造成巨大的負擔。

近些年，與認知功能損傷相關的神經生化和免疫學指標成為研究的熱點。研究發現S100B蛋白與許多疾病的認知功能相關，如阿爾茲海默病[2]、精神分裂癥[3]、腦小血管疾病[4]、高血壓[5]、手術后[6，7]等。S100B蛋白被認為是臨床上可能有效反映認知功能的外周血清生物指標[8]。目前很少有臨床試驗研究癲癇患者S100B蛋白水平與MoCA之間的關系，且結果尚不統一。本研究通過對癲癇患者及健康對照人員進行認知功能測試，并檢測其血清S100B蛋白濃度，分析癲癇患者S100B蛋白水平與其認知功能的相關性，探討癲癇患者認知功能損害的可能產生機制，為尋找一個可以早期準確評價癲癇患者認知功能的血清指標提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究對象 癲癇組：選取2016年12月～2017年10月于河北醫科大學第二醫院神經內科門診和病房就診的癲癇患者作為癲癇組。納入標準為：(1)采用1989年國際抗癲癇聯盟制定的標準診斷為原發性癲癇患者，且距離最近一次發作時間<1 w；(2)神志清楚，配合檢查；(3)年齡16～60歲；(4)性別不限；(5)無影響智能的其他病患；(6)頭顱影像學檢查無腦部器質性病變；(7)神經系統查體正常；(8) 無嚴重的心、肺、肝、腎等功能異常；(9) 無癲癇家族史；(10)對實驗知情同意。排除標準為：(1)有藥物濫用史及長期飲酒史；(2)伴焦慮、抑郁等精神心理疾病。

健康對照組：選取同期健康體檢者作為健康對照組。納入標準為：(1)性別、受教育年限以及年齡與癲癇組匹配；(2)既往無癲癇等神經內科疾病；(3)頭顱影像學檢查無腦部器質性疾病史；(4)對實驗知情同意。排除標準為：同癲癇組。

本研究中癲癇組55例，23男32女；健康對照組33例，14男19女。癲癇組平均年齡為(35.67±11.09)歲，健康對照組的平均年齡為(35.82 ±11.08)歲。癲癇組的平均受教育年限是(10.27±3.71) y，健康對照組的平均受教育年限是(11.58±3.37) y。兩組在性別、年齡和受教育年限方面無統計學差異(P>0.05)。

1.2 研究方法

1.2.1 收集資料 包括姓名、性別、年齡、受教育年限等人口統計學資料、癲癇組的基本臨床資料和健康對照組的家族史、既往史，以及頭顱影像學檢查、常規實驗室檢查、視頻腦電圖(EEG)結果等輔助檢查資料。

1.2.2 認知功能評估 采用蒙特利爾認知功能量表(MoCA)對癲癇組和健康對照組進行認知功能評估，評價內容包括視空間與執行能力、計算力、延遲記憶、注意力、定向力、命名功能、語言功能和抽象思維8個認知域。量表得分范圍為0～30分，若測試分數≥26分為正常；若測試分數<26分為認知功能障礙。此檢查由受過專業培訓的同一醫師完成，且測試醫師對測試對象的臨床資料不知情。

1.2.3 血清S100B蛋白水平檢測 所有研究對象均于行認知功能測試當天清晨8點～10點空腹抽取非抗凝肘靜脈血5 ml，標本在3 h內于室溫條件下3000 r/min，離心10 min，吸取上清液300 μl至EP管中，置于-80 ℃冰箱保存待測。采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測S100B蛋白濃度，豐悅生物科技有限公司提供試劑盒，試驗操作嚴格按照試劑盒說明書完成。

2 結 果

2.1 各組間認知功能測試結果比較 根據MoCA測試得分將癲癇組分為癲癇認知障礙組和癲癇非認知障礙組，其中得分<26分納入認知障礙組，共39例，得分≥26分納入非認知障礙組，共16例。癲癇認知障礙組的MoCA測試得分(17.90±6.70)顯著低于癲癇非認知障礙組(27.00±0.97)和健康對照組(26.18±1.91)(P<0.05)。癲癇非認知障礙組的MoCA測試得分與健康對照組無統計學差異(P>0.05)(見表1)。

2.2 各組間血清S100B蛋白水平比較 健康對照組、癲癇非認知障礙組、癲癇認知障礙組的S100B蛋白濃度依次升高，分別為：(0.65±0.12)pg/ml、(1.06±0.31)pg/ml、(1.39±0.64)pg/ml，且組間兩兩比較，均有顯著差異(P均<0.05)(見表1)。

2.3 癲癇患者S100B蛋白水平與認知功能的相關性 癲癇認知障礙組和非認知障礙組的S100B蛋白水平均與MoCA測試得分無相關性(P>0.05)。具體就認知功能的各認知域分析，癲癇認知障礙組的血清S100B蛋白水平與延遲記憶(r=-0.270，P<0.05)和注意力(r=-0.353，P<0.05)得分呈負相關，而與視空間和執行力、命名功能、計算力、語言功能、抽象思維及定向力均無相關性(P均>0.05)。癲癇非認知障礙組的血清S100B蛋白水平與延遲記憶、抽象思維、注意力、計算力、視空間和執行力、命名功能、定向力及語言功能所有認知于均無相關性(P均>0.05)(見表2)。

表1 各組間血清S100B蛋白濃度和MoCA評分的比較

表2 癲癇患者血清S100B蛋白水平與認知功能的相關性分析

3 討 論

S100B蛋白是由星形膠質細胞以及少突膠質細胞合成和分泌的一種酸性鈣結合蛋白，主要存在于腦組織中，參與腦內多種生物學功能的調控，是評價腦損傷程度的特異性指標之一[9，10]。S100B與認知功能的關系受其濃度影響，S100B蛋白在正常生理濃度時，通過抗氧化應激和抑制谷氨酸的毒性作用，促進神經元軸突的修復和生長，起神經保護作用；而當濃度過高時，S100B蛋白具有神經毒性，可加劇炎癥反應和氧化應激，引起細胞凋亡和神經壞死[11，12]。

本研究發現癲癇認知障礙患者的S100B蛋白水平明顯高于癲癇非認知障礙患者和健康對照組，且與MoCA測試總得分沒有相關性，認知障礙的癲癇患者S100B水平與其延遲記憶力及注意力得分呈負相關，上述結果表明S100B蛋白可能參與了癲癇記憶和注意障礙的機制，可能在癲癇患者記憶力及注意力損傷方面有一定的預測價值。目前關于S100B蛋白與癲癇認知功能的關系尚存在爭議。Chang等[8]比較了顳葉癲癇患者和健康對照人員的認知功能和血清A100B蛋白水平，發現顳葉癲癇患者較對照組的認知功能表現更差，血清S100B蛋白濃度更高。同時Lu等[13]發現S100B蛋白在顳葉癲癇患者中，其濃度顯著高于健康對照組。研究發現腦脊液中的S100B蛋白可作為難治性顳葉癲癇的標記物，也能反映急性腦部損傷的程度[14]。國內趙清等[15]發現癲癇患者的血清S100B蛋白濃度與其記憶商值呈負相關，得出了S100B蛋白可能作為評價癲癇患者記憶力下降程度的血清指標的結論。這與本研究的結果一致。但還一些研究發現，S100B蛋白含量在癲癇患者和對照人群中無顯著性差異，與認知功能沒有相關性[16，17]。

S100B蛋白參與完成學習記憶的機制可能如下：S100B蛋白在星形膠質細胞中與鈣離子結合，促使一氧化氮合成酶表達，一氧化氮合成酶再通過鳥苷酸環化酶調節海馬突觸的可塑性，使突觸的長時程增強(long-term potentiation，LTP) ，參與突觸水平的信息存儲過程，從而參與完成學習記憶過程[18，19]。癲癇是一種慢性臨床綜合征，長期頻繁的癲癇發作可引起血腦屏障的破壞、神經元損傷、腦部膠質細胞激活增生、中樞神經的脫髓鞘以及自發產生炎癥反應等，這些病理改變都可以使腦脊液中的S100B蛋白含量升高，并通過破壞的血腦屏障進入血液，從而引起血清中S100B蛋白濃度的升高[20～22]。血清中過高濃度的S100B蛋白，可以促進細胞內鈣離子庫大量釋放鈣離子，引起細胞內鈣離子超載、NO濃度升高、產生自由基等有害物質，導致神經元細胞凋亡，最終產生認知功能障礙，這表明星形膠質細胞調節異常可能參與了癲癇認知障礙的機制中[23，24]。

本研究仍存在一些局限性因素。首先，由于收集并檢測腦脊液中的S100B蛋白濃度有一定難度，考慮到S100B蛋白在腦脊液中的濃度和在血清中一致，且其在外周血中很穩定[24]，所以本研究選擇檢測患者血清中的S100B蛋白濃度。但處于病理狀態時，極少數的非神經元細胞也可表達S100B蛋白，這是否會影響S100B蛋白濃度尚無法得知。其次，本研究納入的樣本量相對少，若想獲得更為可靠的結果，需要收集更多的樣本。因此，上述因素對試驗可能產生的影響需要充分考慮。綜上，認知障礙的癲癇患者S100B水平與記憶力及注意力表現呈負相關，S100B蛋白可能參與了癲癇記憶和注意障礙的發生機制，有可能作為評估癲癇患者記憶力和注意力損害程度的血清學指標之一。