阿爾茨海默病患者外周血細(xì)胞因子水平與海馬體磁共振成像相關(guān)性研究*

潘名志，徐曉文，任秀乾，楊 勇，孫洪言，張 淵，徐美琴△

蘇州大學(xué)附屬廣濟(jì)醫(yī)院：1.臨床檢驗(yàn)科；2.老年精神科；3．影像科，江蘇蘇州 215137

阿爾茨海默病(AD)是老年人常見的腦退行性疾病。以多重認(rèn)知功能缺陷和社會(huì)功能減退為主要臨床癥狀[1]。近年來,細(xì)胞因子(CK)神經(jīng)生物學(xué)研究的迅速發(fā)展已引起了神經(jīng)科學(xué)界的廣泛關(guān)注,有關(guān)細(xì)胞因子在AD病的發(fā)生和發(fā)展中作用的研究表明，AD患者腦內(nèi)局灶性炎癥病灶周圍出現(xiàn)許多炎性細(xì)胞因子,與老年斑塊(SPS)和神經(jīng)纖維纏結(jié)(NFT)的發(fā)展有著密切的相關(guān)性[2-3]。海馬體與學(xué)習(xí)和記憶存在重要關(guān)聯(lián),并可調(diào)節(jié)認(rèn)知功能。作為 AD 患者早期最先受累的結(jié)構(gòu)之一,海馬體結(jié)構(gòu)和功能異常改變會(huì)導(dǎo)致AD患者出現(xiàn)認(rèn)知與精神功能方面的障礙[4]。本研究主要應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測AD患者外周血細(xì)胞因子水平，應(yīng)用磁共振成像(MRI)分析AD患者海馬體形態(tài)結(jié)構(gòu)，探討其相關(guān)性，為AD的診療提供支持。

1 資料與方法

1.1一般資料 依據(jù)美國國立老化研究所和阿爾茨海默病協(xié)會(huì) AD 診斷標(biāo)準(zhǔn)，選取2016年1月至2018年12月在本院接受治療的32例AD患者作為AD組。另選取同期無神經(jīng)系統(tǒng)疾病、能完成磁共振成像(MRI)檢查的24例非AD患者作為對(duì)照組。本項(xiàng)研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。入選患者及其家屬均同意參與本研究,并簽署知情同意書。兩組研究對(duì)象性別、年齡及受教育程度比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2方法

1.2.1細(xì)胞因子測定 根據(jù)試劑盒樣本采集分離要求，收集兩組受試對(duì)象血清于兩個(gè)1 mL凍存管中,-70 ℃冰箱中儲(chǔ)存待檢。運(yùn)用ELISA測定白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-2、IL-6、IL-10、干擾素-γ(IFN-γ)、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)。試劑盒購自博士德生物公司，儀器為TECAN200酶免分析儀。

1.2.2海馬體磁共振分析 采用西門子MAGNETOM Skyra 3.0 T磁共振掃描儀對(duì)海馬體體積及形態(tài)進(jìn)行分析。

1.2.3評(píng)價(jià)指標(biāo) 采用簡易精神狀態(tài)評(píng)價(jià)量表(MMSE)對(duì)兩組患者精神狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。判定標(biāo)準(zhǔn)：最高得分為30分,27～30分為正常,<27分為存在認(rèn)知功能障礙。AD嚴(yán)重程度分級(jí)方法：輕度21～<27分，中度10～20分，重度≤9分。

2 結(jié) 果

2.1兩組MMSE評(píng)分比較 AD組MMSE評(píng)分[(17.3±6.1)分]顯著低于對(duì)照組[(28.2±2.6)分]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.2兩組細(xì)胞因子水平比較 AD組IL-1β、IL-6、IFN-γ、GM-CSF水平明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。兩組IL-2、IL-10水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.3兩組海馬體體積比較 AD組左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積均明顯小于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表3。

表2 兩組細(xì)胞因子水平比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.01。

表3 兩組海馬體體積比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.01。

2.4Pearson相關(guān)性分析結(jié)果 AD組MMSE評(píng)分與IL-1β(r=-0.446，P<0.05)、IFN-γ(r=-0.402，P<0.05)呈顯著負(fù)相關(guān)；與IL-2、 IL-6、 IL-10、GM-CSF無顯著相關(guān)性(r=0.056～0.153，P>0.05)；與左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積均呈正相關(guān)(r=0.611、0.561、0.589，均P<0.05)。IL-1β與左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.334、-0.301、-0.316，均P<0.05)。IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ、GM-CSF與左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積無顯著相關(guān)性(r=0.046～0.138，P>0.05)。

3 討 論

細(xì)胞因子在AD的神經(jīng)炎癥中扮演著重要的角色[5]。有臨床研究顯示，AD患者顱腦內(nèi)存在促炎細(xì)胞因子過量釋放。促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞活化，活化的小膠質(zhì)細(xì)胞可產(chǎn)生并釋放神經(jīng)毒性物質(zhì)和多種炎癥因子，激活核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路并破壞鄰近的神經(jīng)元，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞變性和壞死，SPS的形成，加速AD患者病情的發(fā)展[6-8]。AD患者腦內(nèi)的炎性反應(yīng)會(huì)刺激炎性因子的釋放，而外周血中的炎性因子也可改變血-腦屏障的通透性，促進(jìn)炎癥因子進(jìn)入腦內(nèi)[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，AD患者的IL-1β、IL-6、IFN-γ和GM-CSF水平明顯高于對(duì)照組，這與AD腦內(nèi)神經(jīng)炎癥的病理變化一致。雖然改變的細(xì)胞因子對(duì)腦功能和AD相關(guān)的實(shí)際影響尚不清楚，但許多研究表明，這些炎癥因子可能對(duì)AD中的淀粉樣變、神經(jīng)變性、學(xué)習(xí)和記憶有著潛在影響[10]。通過評(píng)估AD患者的MMSE評(píng)分與IL-1β、IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ和GM-CSF之間的關(guān)系，結(jié)果表明，MMSE評(píng)分與IL-1β、IFN-γ水平呈顯著負(fù)相關(guān)，與IL-2、IL-6、IL-10、GM-CSF水平無顯著相關(guān)性。

海馬體是神經(jīng)系統(tǒng)中重要的組織器官，具有記憶和空間定位功能。AD早期大多以進(jìn)行性記憶減退為主要臨床特征。對(duì)于AD患者海馬體結(jié)構(gòu)形態(tài)，MRI研究表明，海馬體是AD最先和最主要的病變部位，也是改變最為特異的結(jié)構(gòu)之一。AD患者顱腦影像學(xué)上表現(xiàn)為左、右兩側(cè)海馬體、內(nèi)嗅區(qū)的體積存在不同程度的萎縮，并且海馬體萎縮早于臨床癥狀出現(xiàn)[11-12]。DEN等[13]利用MRI觀察隨訪518例患者10年的海馬體體積的變化，結(jié)合4次重復(fù)的神經(jīng)心理學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，海馬體體積縮小(HVA)可預(yù)測AD的發(fā)生。本研究通過兩組間比較發(fā)現(xiàn)，AD組左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積均明顯小于對(duì)照組，與既往國內(nèi)外研究較為一致。通過對(duì)AD組MMSE評(píng)分與左、右兩側(cè)海馬體及總海馬體體積進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示二者呈正相關(guān)。這也說明HVA與臨床認(rèn)知功能的降低是同步的[14]。HVA或內(nèi)側(cè)顳葉萎縮(MTA)作為AD臨床病理學(xué)模式的支持性特征，已被中國老年保健協(xié)會(huì)阿爾茨海默病分會(huì)研究小組納入到《適用于中國人群的阿爾茨海默病篩查和診斷框架》里。MRI冠狀位T1加權(quán)像顯示，HVA(測定值≤1.96 cm3)可有效區(qū)分正常對(duì)照、遺忘型輕度認(rèn)知損害和AD，動(dòng)態(tài)觀察海馬體體積的變化對(duì)AD發(fā)生預(yù)警和病情評(píng)估都具有重要的意義[15]。

綜上所述，AD患者M(jìn)RI影像學(xué)提示存在HVA，血液學(xué)結(jié)果提示外周血部分細(xì)胞因子水平異常。因此，在AD臨床診療中應(yīng)及時(shí)觀察相關(guān)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化。