老年急性腦梗死患者腸道部分常見細菌分布及其與認知功能的相關性

楊小蘭， 胡增軍， 王生清， 馬淑霞， 曾永杰， 王成磊

（1. 甘肅中醫藥大學第三附屬醫院 白銀市第一人民醫院，甘肅 白銀 730900；2. 白銀市中西醫結合醫院科研科，甘肅 白銀 730900）

溶栓、藥物治療可促進急性腦梗死（acute cerebral infarction，ACI）患者被阻塞血管的再通，改善腦組織缺血、缺氧狀態，改善預后。但部分ACI患者經積極治療后，會并發認知功能障礙，特別是老年患者，并發認知功能障礙的風險更高，嚴重影響老年ACI患者日常生活[1-2]。因此，尋找與老年ACI患者溶栓治療后發生認知功能障礙相關的指標，對治療方案的擬定、改善患者預后具有重要的臨床意義。腸道常見細菌包括優勢菌和致病菌，前者能夠排出機體內有害物質，避免病原菌的侵害；后者會產生有害物質，促進病原菌入侵；兩者平衡，可有效穩定機體內環境[3]。在病理狀態下，腸道部分細菌的紊亂會提高機體血小板活性，進一步加重ACI患者的腦部梗死程度，導致神經元受損，不利于ACI患者的預后[4]。基于部分腸道常見細菌對ACI患者神經元的損傷機制，我們推測部分腸道常見細菌紊亂可能與ACI患者認知功能障礙存在一定關系。鑒于此，本研究擬分析老年ACI患者部分腸道常見細菌分布情況及其與患者認知功能的相關性，為臨床擬定治療方案提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選取2019年4月—2021年4月甘肅中醫藥大學第三附屬醫院收治的93例老年ACI患者，其中男55例、女38例，年齡60～82歲，發病時間1.0～4.5 h；合并癥包括糖尿病（18例）、高血壓（24例）、高脂血癥（29例）。納入標準：（1）符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》[5]中ACI的診斷標準；（2）經影像學檢查明確診斷；（3）入組前未接受過ACI相關治療。排除標準：（1）既往有腦出血、腦外傷等病史；（2）合并其他認知障礙，如低血壓、動靜脈畸形、阿爾茨海默病等；（3）有酒精依賴或藥物濫用史；（4）合并嚴重心、肝、腎等臟器功能衰竭；（5）合并消化道出血、炎癥性腸病等；（6）近2周接受過益生菌或抗菌藥物等影響腸道常見細菌分布的藥物治療；（7）治療前已存在認知功能障礙；（8）治療或隨訪期間死亡。本研究通過白銀市第一人民醫院倫理委員會審核，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

所有患者完成相關檢查后，即刻進行溶栓治療，靜脈滴注0.9 mg/kg阿替普酶（德國Boehringer Ingelheim公司，批準文號為S20160054，20 mg/支），總劑量≤90 mg。溶栓后接受抗凝、抗血小板聚集等常規藥物（雙重抗血小板藥物、低分子肝素鈣）治療，給予營養腦神經、改善血液循環等藥物（丁基苯酞、依達拉奉）治療，同時通過飲食、運動和藥物來調節患者血壓、血糖、血脂水平。對所有患者進行隨訪，隨訪時間為從溶栓治療開始至治療結束后6個月或死亡。

1.3 基線資料收集

收集患者基線資料，包括年齡、性別、發病時間、合并癥{高血壓[舒張壓≥11.97 kPa （90 mmHg）或收縮壓≥18.62 kPa（140 mmHg）]、 糖尿病（隨機血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L）、高脂血癥（三酰甘油≥ 1.7 mmol/L或總膽固醇≥5.2 mmol/L）}、美國國立衛生研究院卒中量表（the National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）評分[6]（治療前評估，該量表包括11個條目，總分0～42分，分值越高提示神經功能受損越嚴重）。

1.4 實驗室檢測

采集患者治療前靜脈血5 mL，1 260×g離心15 min，留取血漿待檢。采用CA7000全自動凝血分析儀（日本Sysmex公司）測定患者凝血功能相關指標，包括纖維蛋白原（fibrinogen，Fib）、凝血酶原時間（prothrombin time，PT）、活化部分凝血活酶時間（activated partial thromboplastin time，APTT）、凝血酶時間（thrombin time，TT）。

1.5 腸道常見細菌檢測

治療前，用無菌試管收集患者1 g新鮮糞便（無血液、尿液污染），使用9 mL厭氧稀釋液將其稀釋至0.9 mL（10倍稀釋原則），將50 μL稀釋液接種于培養基（腸桿菌、腸球菌使用需氧培養基，雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化球菌使用厭氧培養基）培養基購自北京寰宇科創生物科技發展有限公司。

1.6 認知功能評估及分組標準

完成隨訪后，采用簡易精神狀態檢查表（mini-mental state examination，MMSE）[7]評估患者認知功能，量表包括30個條目，總分0～30分，評分＜27分則判定為存在認知功能障礙，納入認知障礙組；評分≥27分判定為認知功能正常，納入認知正常組。

1.7 統計學方法

采用SPSS 20.0軟件進行統計分析。呈正態分布的計量資料以x ±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。呈偏態分布的計量資料以中位數（M）[四分位數（P25～P75）]表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料以例或率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Logistic回歸分析評價老年ACI患者部分腸道常見細菌與患者認知功能的關系。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評價老年ACI患者部分腸道常見細菌數量對認知功能障礙的預測價值。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 老年ACI患者治療后認知功能障礙發生情況

93例老年ACI患者經溶栓治療后，隨訪6個月，發生認知功能障礙49例，發生率為52.69%。

2.2 2組基線資料及部分腸道常見細菌數量比較

認知障礙組腸桿菌和腸球菌數量高于認知正常組（P＜0.05），PT、雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌數量低于認知正常組（P＜0.05）；其他基線資料差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 2個組基線資料、部分腸道常見細菌數量比較

2.3 腸道常見細菌與老年ACI患者認知功能障礙的相關性

將老年ACI患者認知功能情況作為因變量（1=認知障礙，0=認知正常），將治療前腸道常見細菌中腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化球菌數量作為自變量（均為連續變量），經單因素Logistic回歸分析后，將P值放寬至＜0.1，納入符合條件的因素，再行多因素Logistic回歸分析。結果顯示，腸桿菌、腸球菌數量高是老年ACI患者發生認知功能障礙的危險因素[比值比（odds ratio，OR）值分別為1.777、1.689，P＜0.05]，雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化球菌數量高是發生認知功能障礙的保護因素（OR值分別為0.213、0.242、0.409，P＜0.05）。見表2。

表2 腸道常見細菌與老年ACI患者認知功能的多元Logistic回歸分析

2.4 腸道常見細菌數量對老年ACI患者認知功能障礙的預測價值

ROC曲線分析結果顯示，腸道中腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌數量預測老年ACI患者經溶栓及藥物治療后發生認知功能障礙的曲線下面積分別為0.722、0.803、0.830、0.730、0.722，最佳臨界值分別為7.510×109、 9.315×109、5.545×109、4.905×109、6.140× 109CFU/mL時，可獲得最佳預測價值。見表3、 圖1。

表3 腸道常見細菌變化對老年ACI患者認知功能障礙的預測價值

圖1 腸道常見細菌預測老年ACI患者認知功能障礙的ROC曲線

3 討論

ACI患者因腦血流灌注不足，導致腦室擴大，發生慢性腦萎縮、神經元變性，最終引發認知功能障礙，特別是老年患者，認知功能障礙的發生率更高，嚴重影響老年ACI患者的生活質量[8-9]。倪高飛等[10]觀察了117例老年腔隙性腦梗死患者，發現發生認知功能障礙64例，發生率為54.70%。本研究93例患者中認知功能障礙發生率為52.69%，稍低于倪高飛等[10]的研究結果，可能與梗死部位、觀察時間不同有關。但也提示老年ACI患者發生認知功能障礙的風險較高。因此，對老年ACI患者認知功能障礙進行預測評估尤為重要。

腸道常見細菌主要由優勢菌（乳酸桿菌、雙歧桿菌和消化球菌）和條件致病菌（腸球菌和腸桿菌）組成。有研究發現，優勢菌可產生乙酰膽堿、γ-氨基丁酸等物質，進而影響神經元的活動[11]。神經元已被證實與機體記憶力、認知能力等腦部功能有關[12]。致病菌可釋放多巴胺、5-羥色胺、去甲腎上腺素等單胺類神經遞質，這些神經遞質可經G蛋白偶聯受體參與大腦活動的調節[13]。本研究結果顯示，認知障礙組腸道腸桿菌和腸球菌的數量高于認知正常組（P＜0.05），而雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌的數量低于認知正常組（P＜0.05），Logistic回歸分析結果顯示，腸桿菌、腸球菌數量高是老年ACI患者發生認知功能障礙的危險因素（OR值分別為1.777、1.689），雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化球菌數量高是發生認知功能障礙的保護因素（OR值分別為0.213、0.242、0.409），提示老年ACI患者認知功能障礙可能與部分腸道常見細菌變化有關。結合腸道常見細菌與機體腦部功能的相關性分析結果，我們推測腸道部分常見細菌可能與老年ACI患者經溶栓治療后發生認知功能障礙有關，原因可能是腸道常見細菌中致病菌的持續增加可降低固有菌群抵抗病原菌的能力，進而降低腸黏膜通透性，誘發腸道炎癥反應，增加了老年ACI患者發生感染的風險，加快了患者疾病進展，進而損傷神經元，影響患者認知功能。同時，當致病菌進入血液循環后，會促使炎癥因子被大量釋放，激活下丘腦-垂體軸，導致患者梗死面積增大，加重腦組織、神經元細胞的損傷程度，影響患者的認知功能，最終導致患者發生認知功能障礙[14-15]。而腸道優勢菌群已被證實可抑制海馬體中β淀粉樣蛋白的表達，增加腦源性神經營養因子分泌，優勢菌數量減少可抑制海馬體中核轉錄因子κB通路的激活，降低腦源性神經營養因子，導致神經細胞變性、凋亡，從而引起并加重患者認知功能障礙[16-17]。

本研究ROC曲線分析結果也顯示，老年ACI患者治療前腸道腸桿菌、腸球菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌和消化球菌數量預測老年ACI患者認知功能障礙的曲線下面積均＞0.70，提示治療前腸道常見細菌分布與老年ACI患者認知功能障礙有關，可用于預測老年ACI患者經溶栓治療后發生認知功能障礙風險。未來臨床可考慮早期檢測老年ACI患者部分腸道常見細菌分布情況，一旦發現分布異常，可采取益生菌制劑治療，或聯合中藥制劑，改善患者腸道常見細菌分布，有利于降低患者認知功能障礙發生風險。本研究尚存在一定局限，如未采用高通量測序方法全面分析腸道中所有細菌數量的變化；未分析老年ACI患者部分腸道常見細菌對患者認知功能的具體影響。后續可針對二者的因果關系進一步分析。

綜上所述，老年ACI患者認知功能與部分腸道常見細菌分布存在一定關系，臨床可根據腸道常見細菌分布對老年ACI患者認知功能障礙進行預測，及時干預，改善預后，保證患者生存質量。