腦微出血、認知功能障礙危險因素及腦微出血與認知功能的關系研究

鄭惠文，張作慧，陳雪婷，季鄭軍，張琪，劉潔，劉永海

認知功能障礙（cognitive impairment，CI）包括記憶力、執行功能、注意力、語言及視空間功能等認知域的障礙。隨著人們平均壽命的延長，CI帶來的社會負擔變得越來越重。盡管阿爾茨海默病是老年CI患者最常見的病因，但研究顯示，血管疾?。ò▉喤R床腦損傷、無癥狀性腦梗死和臨床上明顯的腦卒中）也是引起CI的重要原因，其占CI病因的20%，僅次于阿爾茨海默?。?］。近年隨著影像學檢查技術的提高，腦小血管病的檢出率越來越高，其典型的磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）改變包括腔隙性腦梗死、腦白質病變（white matter lesions，WML）、腦微出血（cerebral microbleeds，CMBs）及腦萎縮［2］。其中 CMBs的定義為可見的MRI上小（通常為2～5 mm，最大10 mm）的信號空隙區域，是由血管壁上含鐵血黃素沉積物引起的［3］。近年來雖然CMBs的危險因素及其與認知功能的關系獲得了廣泛的關注和研究，但是目前CMBs的危險因素尚無統一定論，CMBs是否獨立導致認知功能下降以及不同CMBs部位和數量與總體認知功能和具體認知域之間的關系尚不明確，CMBs導致CI的機制及其在血管損傷和淀粉樣蛋白病理學中的作用仍需進一步探索。本研究旨在分析CMBs、CI的危險因素及CMBs與認知功能的關系，以期對可能存在CMBs的高危人群進行早期影像學篩查，同時早期干預導致CMBs的可調控危險因素，從而提高患者的生活質量，減輕社會負擔。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019-01-01至2020-05-31在徐州醫科大學附屬醫院神經內科住院的腦小血管病患者196例為研究對象。由至少2名專業神經內科住院醫師嚴格按照納入與排除標準篩選研究對象。本研究經徐州醫科大學附屬醫院倫理委員會審核通過。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）因頭暈、頭痛、記憶力下降等神經科主觀不適就診；（2）入院后行顱腦MRI檢查，且入院后可配合完善蒙特利爾認知評估（Montreal Cognitive Assessment，MoCA）量表評分。（3）對本研究知情同意。排除標準：（1）皮質和/或皮質下的非腔隙性梗死、腦出血；（2）非腦小血管病（多發性硬化、結節病、腦部放療）引起的WML；（3）腦部病變（如阿爾茨海默病、路易體癡呆、額顳葉癡呆、帕金森病、腦腫瘤、腦積水、腦創傷、神經梅毒、艾滋病所致神經功能障礙、克雅氏病等）；（4）嚴重精神疾病及癲癇、酒精及藥物濫用、中毒和代謝異常等；（5）足以解釋記憶障礙或CI的其他影像學改變或疾病。

1.3 研究方法

1.3.1 一般資料收集 收集患者一般資料，包括：性別、年齡、受教育年限、吸煙情況（吸煙量≥20支/d，持續時間超過2年定義為吸煙）、飲酒情況（飲酒量女性≥50 g/d，男性≥60 g/d定義為飲酒）、高血壓病史、糖尿病病史、冠心病病史、抗血小板藥物使用情況、降脂藥物使用情況。

1.3.2 實驗室檢查指標收集 采集患者空腹靜脈血10 ml，置于2支乙二胺四乙酸二鉀（EDTA-K2）抗凝管中，4 h內4 000 r/min離心5 min（離心半徑15 cm），取上清液待測。采用酶聯免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）和直接勻相測定法檢測總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglyceride，TG）、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、血尿酸（blood uric acid，BUA）、同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）。

采集患者空腹（12 h）靜脈血5 ml，1 h內3 000 r/min離心5 min（離心半徑15 cm），取上清液，保存于-20 ℃冰箱中。采用雙抗體夾心ELISA檢測血清β淀粉樣蛋白1-42（β-amyloid peptide1-42，Aβ1-42）、磷酸化Tau-181蛋白，試劑盒由深圳市安群生物工程有限公司提供，嚴格按照說明書步驟建立標準曲線后根據各孔的吸光度計算血清Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白。

1.3.3 影像學資料收集 采用GE Signa EXCITE HD 3.0 T超導型全身磁共振掃描儀，8通道頭部相控陣線圈，進行MRI檢查，獲得橫斷面T1加權成像（T1 weighted image，T1WI）、T2加權成像（T2 weighted image，T2WI）、磁共振成像液體衰減反轉恢復序列（fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）和矢狀面T2WI及磁敏感加權成像（susceptibility weighted imaging，SWI）序列。由2名經驗豐富的影像學醫師分別進行讀片，最后將二者讀片結果進行對比，差異較大患者的資料由第3名影像學醫師判讀。WML判斷標準：T2WI和FLAIR表現為高信號。CMBs判斷標準：在SWI序列上被界定為2～5 mm圓形及類圓形的低信號，周圍無水腫且界限清晰。腦萎縮判斷標準：顱腦MRI上表現為腦組織結構體積縮小，腦實質減少，腦回變平，腦溝增寬增深，腦室、腦池和蛛網膜下腔擴大。腔隙性腦梗死判斷標準：多為直徑＜20 mm的圓形或卵圓形病灶，通常發生在穿支動脈區域，常見于丘腦、腦橋及基底核等部位，T1WI呈低信號，T2WI、FLAIR呈高信號。根據顱腦MRI檢查結果將患者分為CMBs組（84例）和非CMBs組（112例）。根據微出血解剖評分量表（Microbleed Anatomical Rating Scale，MARS）［4］將CMBs分為皮質-皮質下CMBs（包括皮質下U纖維）、深部CMBs、幕下CMBs、混合CMBs，見圖1。

圖1 不同部位CMBsFigure 1 CMBs in different positions

1.3.4 認知功能資料收集 由對影像學檢查結果不知情的醫師應用MoCA量表［5］對患者認知功能進行檢測。MoCA量表包含視空間及執行、命名、注意力、語言能力、抽象能力、延遲記憶和定向力7個認知域，一般在10 min內完成測評，總分為30分，若受教育年限≤12年，則評估結果加1分。得分越高，說明認知功能越好。MoCA量表得分＞26分為認知功能正常，≤26分為存在CI。根據MoCA量表得分將患者分為CI組（90例）和非CI組（106例）。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0軟件進行統計分析。符合正態分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗；CMBs、CI的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析；CI組CMBs數目與MoCA量表得分的相關性分析采用Spearman秩相關分析；CI組不同部位CMBs與MoCA量表各認知域得分之間的相關性分析采用線性混合模型分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CMBs影響因素分析

2.1.1 CMBs組和非CMBs組一般資料、實驗室檢查指標比較 CMBs組和非CMBs組性別、飲酒率和有糖尿病病史、冠心病病史、使用降脂藥物者所占比例及TG、LDL-C、BUA、Hcy比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；CMBs組年齡大于非CMBs組，受教育年限短于非CMBs組，吸煙率和有高血壓病史、使用抗血小板藥物者所占比例及Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白高于非CMBs組，TC、HDL-C低于非CMBs組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 CMBs組和非CMBs組一般資料、實驗室檢查指標比較Table 1 Comparison of general data and laboratory examination indexes between CMBs group and non-CMBs group

2.1.2 CMBs影響因素的多因素Logistic回歸分析 根據臨床經驗，以年齡（賦值：實測值）、吸煙情況（賦值：是=1，否=0）、高血壓病史（賦值：有=1，無=0）、抗血小板藥物使用情況（賦值：使用=1，未使用=0）、TC（賦值：實測值）、HDL-C（賦值：實測值）、Aβ1-42（賦值：實測值）、磷酸化Tau-181蛋白（賦值：實測值）為自變量，患者是否發生CMBs為因變量（賦值：是=1，否=0），進行多因素Logistic回歸分析（向前Wald法），結果顯示，吸煙、高血壓病史、TC、Aβ1-42是CMBs的影響因素（P＜0.05），見表2。

表2 CMBs影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of CMBs

2.2 CI影響因素分析

2.2.1 CI組和非CI組一般資料、實驗室檢查指標、影像學資料比較 CI組和非CI組性別、吸煙率、飲酒率和有糖尿病病史、冠心病病史、使用抗血小板藥物、使用降脂藥物者所占比例及TG、HDL-C、LDL-C、BUA、腔隙性腦梗死發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；CI組年齡大于非CI組，受教育年限短于非CI組，有高血壓病史者所占比例、Hcy、Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白和WML、CBMs、腦萎縮發生率高于非CI組，TC低于非CI組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 CI組和非CI組一般資料、實驗室檢查指標、影像學資料比較Table 3 Comparison of general data，laboratory examination indexes，and imaging data between CI group and non-CI group

2.2.2 CI影響因素的多因素Logistic回歸分析 以年齡（賦值：實測值）、受教育年限（賦值：實測值）、高血壓病史（賦值：有=1，無=0）、TC（賦值：實測值）、Hcy（賦值：實測值）、Aβ1-42（賦值：實測值）、磷酸化Tau-181蛋白（賦值：實測值）、WML發生情況（賦值：發生=1，未發生=0）、CMBs發生情況（賦值：發生=1，未發生=0）、腦萎縮發生情況（賦值：發生=1，未發生=0）為自變量，患者是否發生CI為因變量（賦值：是=1，否=0），進行多因素Logistic回歸分析（向前Wald法），結果顯示，年齡、受教育年限、WML和CMBs是CI的影響因素（P＜0.05），見表4。

表4 CI影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of CI

2.3 CI組CMBs與認知功能的相關性

2.3.1 CI組CMBs數目與MoCA量表得分的相關性 CI組CMBs數目為（2.80±1.38）個，MoCA量表得分為20（18，23）分。CI組CMBs數目與MoCA量表得分無直線相關關系（rs=-0.147，P=0.166），見圖2。

圖2 CI組CMBs數目與MoCA得分相關性的散點圖Figure 2 Scatter plot of the correlation between the number of CMBs and the MoCA scale score in the CI group

2.3.2 CI組不同部位CMBs與MoCA量表各認知域得分的相關性 以CI組MoCA量表各認知域得分為因變量，不同部位CMBs為自變量，以WML、腦萎縮和腔隙性腦梗死為協變量，采用固定效應方法建立線性混合模型，結果顯示，CI組皮質-皮質下CMBs與MoCA量表延遲記憶、語言能力得分呈負相關（P＜0.05）；深部CMBs與MoCA量表視空間及執行、定向力得分呈負相關（P＜0.05）；混合CMBs與MoCA量表注意力得分呈負相關（P＜0.05），見圖3～6。

圖3 CI組皮質-皮質下CMBs與MoCA量表各認知域得分的關系Figure 3 Relationship between cortical and subcortical CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group

圖4 CI組深部CMBs與MoCA量表各認知域得分的關系Figure 4 Relationship between deep CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group

圖5 CI組幕下CMBs與MoCA量表各認知域得分的關系Figure 5 Relationship between subtentorial CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group

圖6 CI組混合CMBs與MoCA量表各認知域得分的關系Figure 6 Relationship between mixed CMBs and the scores of each cognitive domain of MoCA scale in the CI group

3 討論

研究顯示，CMBs的危險因素包括年齡、性別、高血壓、腦淀粉樣血管?。╟erebral amyloid angiopathy，CAA）、血脂、他汀類藥物的使用、高尿酸、載脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）基因及其他罕見危險因素等［6］。一項針對弗雷明漢老年人的橫斷面研究發現，CMBs患病率隨年齡增長而增加，男性患病率較高，高血壓可增加深部CMBs和混合CMBs的發生風險［7］。被認為是出血性血管病的CAA主要影響皮質和軟腦膜中的小動脈和微動脈，這些血管的血管壁中存在β淀粉樣蛋白1-40（β-amyloid peptide1-40，Aβ1-40）、Aβ1-42的沉積，而Aβ1-40、Aβ1-42的沉積可導致血管順應性喪失和腦血管阻力降低，導致其對CMBs的敏感性增加［8］。本研究結果顯示，CMBs組年齡大于非CMBs組，受教育年限短于非CMBs組，吸煙率和有高血壓病史、使用抗血小板藥物者所占比例及Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白高于非CMBs組，TC、HDL-C低于非CMBs組，與既往研究結果［7，9-10］一致。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，吸煙、高血壓病史、TC、Aβ1-42是CMBs的影響因素，提示臨床工作中對于有高血壓病史、吸煙、TC降低和Aβ1-42升高的腦小血管病患者，應警惕其發生CMBs，并早期針對上述因素進行干預以預防CMBs的發生發展。

雖然目前廣泛認為CMBs會導致認知功能下降［1，11-12］，但CMBs數目、部位對不同認知域的影響仍不明確。目前有研究表明，腦葉CMBs與CI存在相關性，但其與不同認知域障礙的相關性尚不確切［13］。DING等［11］研究發現，具有≥3個嚴格大葉CMBs患者的執行功能下降最明顯。前瞻性鹿特丹研究表明，大葉（有或無小腦）微出血與執行功能下降、信息處理速度變慢、記憶功能下降有關［14］。深部CMBs與認知功能下降存在一定的相關性［11］，但目前深部CMBs與具體認知域的關系尚無定論，這可能與深部CMBs的部位及纖維聯系不同有關。WANG等［15］針對腦梗死/短暫性腦缺血發作患者的研究顯示，伴有深部CMBs的患者注意力障礙尤為突出。混合CMBs是指同時合并腦葉CMBs和深部CMBs或幕下CMBs。目前普遍認為，混合CMBs患者的CI更嚴重，受影響的認知域更多，這可能與混合CMBs分布廣、破壞的大腦聯系纖維更多有關［11］。2014年日本的一項研究顯示，混合CMBs可增加患者全因癡呆發生風險［16］。本研究結果顯示，CI組年齡大于非CI組，受教育年限短于非CI組，有高血壓病史者所占比例、Hcy、Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白和WML、CBMs、腦萎縮發生率高于非CI組，TC低于非CI組，推測腦小血管病與退行性疾病標志物（Aβ1-42、磷酸化Tau-181蛋白）可能共同作用于大腦，從而導致認知功能損傷。本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，年齡、受教育年限、WML、CMBs是CI的影響因素，說明CMBs能夠獨立導致認知功能下降，對CMBs進行早期影像學篩查并預防其危險因素，可能改善CMBs所致相關認知功能下降，從而延緩癡呆的進展。Spearman秩相關分析結果顯示，CI組CMBs數目與MoCA量表得分無直線相關關系；線性混合模型分析結果顯示，皮質-皮質下CMBs與MoCA量表延遲記憶、語言能力得分呈負相關，深部CMBs與MoCA量表視空間及執行、定向力得分呈負相關，混合CMBs與MoCA量表注意力得分呈負相關；說明是CMBs部位而非CMBs數目導致的認知功能下降，與前瞻性鹿特丹研究結果［14］一致。

CMBs影響認知功能的機制目前尚不清楚，可能是直接因果關系也可能是非直接因果關系［17］。一方面，CMBs可能對神經系統造成局灶性損傷，從而導致特定認知域的損傷［18］。另一方面，CMBs可能只是腦血管損傷的一個典型表現，其可能間接影響認知功能。有研究表明，血管病理學在認知功能下降中起核心作用［1］。腦小血管病病理改變的相關研究強調了腦小血管病在CI和癡呆發生中的潛在作用［19-20］。動脈硬化和CAA是腦小血管病的主要原因。通過神經影像學可以發現腦小血管病對腦實質的影響，這些病變可能是局部缺血（腔隙性腦梗死、WML）或出血（CMBs）。盡管腔隙性腦梗死和WML的發病機制主要圍繞血管疾病危險因素（如高血壓、吸煙、糖尿?。?1］，但CMBs的發病機制卻是由血管疾病危險因素和β淀粉樣蛋白的沉積共同導致的［22］。因此，CMBs可以幫助解釋CI和癡呆中腦血管病和神經退行性病變機制之間的重疊。但是血管病理學如何與淀粉樣蛋白病理學相互作用，從而引起臨床認知能力下降和癡呆，目前尚未研究透徹。原則上，上述關系可以分為兩個方面：血管淀粉樣蛋白沉積會對腦微血管的反應性產生不利影響，從而導致血管正常功能喪失，并伴有缺血性改變和出血性改變；或者高血壓對小血管造成的損傷會導致淀粉樣蛋白清除障礙，從而增加血管中淀粉樣蛋白的含量［12］。另有研究表明，在神經退行性疾病的發生過程中，血管損傷可能特別重要，而在臨床疾病階段，β淀粉樣蛋白的影響更為突出［23］。

綜上所述，CMBs的危險因素包括吸煙、有高血壓病史、TC降低、Aβ1-42升高，CI的危險因素包括高齡、受教育年限短、發生CMBs與WML；CMBs與CI患者認知功能存在一定相關性，具體為皮質-皮質下CMBs與延遲記憶、語言能力呈負相關，深部CMBs與視空間及執行、定向力呈負相關，混合CMBs與注意力呈負相關。但由于研究條件和時間的限制，本研究尚存在以下不足：首先，本研究是針對存在神經系統癥狀的就診患者的橫斷面研究，不能反映普通人群的CMBs和CI的發生情況；其次，本研究樣本量較小，且沒有足夠的時間進行回訪，沒有縱向研究CMBs患者認知功能的變化情況。今后可基于大范圍社區普通人群進行長期縱向研究，定期隨訪并進行認知功能評估和影像學檢查，從而進一步驗證本研究結論。

作者貢獻：鄭惠文進行文章的構思與設計，文章的可行性分析，撰寫論文；陳雪婷、季鄭軍、張琪、劉潔進行數據收集、整理、分析；張作慧進行論文、英文的修訂；劉永海負責文章的質量控制及審校，并對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。