糖耐量減低患者記憶及相關(guān)腦區(qū)激活改變的探討

吳小娟，莊曉明*,何悅明

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬復(fù)興醫(yī)院：1內(nèi)分泌科，2放射科, 北京 100038)

隨著生活方式改變，我國(guó)糖尿病患者人數(shù)急劇增長(zhǎng)，糖尿病前期[包括糖耐量減低(impaired glucose tolerance，IGT)及空腹血糖受損(impaired fasting glucose，IFG)]患者數(shù)目更是驚人，2014年JAMA雜志發(fā)表研究結(jié)果，我國(guó)糖尿病前期人群患病率已達(dá)50.1%[1]。研究發(fā)現(xiàn)糖尿病、IGT等均可引起認(rèn)知功能障礙，主要表現(xiàn)為處理速度和工作記憶能力下降[2,3]。本研究對(duì)IGT患者記憶功能進(jìn)行評(píng)價(jià)并分析工作記憶任務(wù)下的腦區(qū)激活改變。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2012年至2014年就診于復(fù)興醫(yī)院內(nèi)分泌科的中年IGT患者13例，另選同期年齡、性別分布相近的健康人19例作為對(duì)照組[糖耐量正常(normal glucose tolerance, NGT)組]。

納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)《中國(guó)2型糖尿病防治指南(2010版)》診斷標(biāo)準(zhǔn)，糖耐量減低(IGT)：空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)<7.0 mmol/L，7.8≤餐后2 h血糖(2-hour postprandial plasma glucose，2hPPG)<11.1 mmol/L；年齡45～65歲；教育年限≥9年。排除標(biāo)準(zhǔn)：心、肝、腎功能不全；影響認(rèn)知的視力、聽力障礙；中重度抑郁、焦慮；癡呆；腦梗死；腦血栓；甲狀腺功能異常；長(zhǎng)期服用精神活性物質(zhì)及酗酒。

1.2 方法

1.2.1 一般資料的收集 采集兩組受試者的年齡、體質(zhì)量指數(shù)、身高、腰圍、教育年限、高血壓病史、飲酒史，甲狀腺功能、血糖、血脂、糖化血紅蛋白等資料。

1.2.2 認(rèn)知功能測(cè)試 采用國(guó)際通用的簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)。MMSE量表主要用于癡呆的篩查，文盲<17分、小學(xué)<20分、中學(xué)<22分及大學(xué)<23分者提示有認(rèn)知功能障礙。

1.2.3 記憶功能評(píng)估 采用修訂韋氏記憶量表中文版(Revised Wechsler Memory Scale，RWMS-RC)。選取MMSE量表評(píng)分正常的受試者進(jìn)行RWMS-RC測(cè)試，內(nèi)容包括長(zhǎng)時(shí)記憶(個(gè)人經(jīng)歷、時(shí)間及空間定向、數(shù)字順序)、短時(shí)記憶(視覺再生、圖片回憶、聯(lián)想學(xué)習(xí)、觸摸測(cè)試、理解記憶)、瞬時(shí)記憶(順背和倒背數(shù)字)，記憶商值<90為記憶功能障礙。

1.2.4 功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI) 美國(guó)通用電氣公司的Sigma 1.5T磁共振掃描儀進(jìn)行腦功能性磁共振掃描。采用1-back組塊設(shè)計(jì)模式，基線組塊與刺激組塊交替進(jìn)行。每組刺激包括3種刺激任務(wù)，分別為文字工作記憶、數(shù)字工作記憶及客體(面孔)工作記憶，每種刺激任務(wù)執(zhí)行2次。刺激呈現(xiàn)采用E-prime軟件編程。同時(shí)采集工作記憶任務(wù)下的腦fMRI數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用國(guó)際上通用統(tǒng)計(jì)參數(shù)映射(statistical parameter mapping，SPM2)軟件包對(duì)腦fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。通過SPM2軟件進(jìn)行組間分析，獲得組間比較激活圖。應(yīng)用Talairach 軟件對(duì)腦的激活區(qū)進(jìn)行定位，以坐標(biāo)形式確定感興趣區(qū)(regions of interest, ROI)，并得出像素值Ke。

2 結(jié) 果

2.1 兩組一般資料比較

兩組受試者在年齡、性別、教育年限、血壓、認(rèn)知功能等方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而在糖化血紅蛋白、FPG、2hPPG方面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05；表1)。

表1 兩組受試者臨床特征比較

NGT: normal glucose tolerance; IGT: impaired glucose tolerance; BMI: body mass index; HbA1c: glycosylated hemoglobin A1c; LDL-C: low-density lipoprotein cholesterol; HDL-C: high-density lipoprotein cholesterol; FPG: fasting plasma glucose; 2hPPG: 2-hour postprandial plasma glucose. 1 mmHg=0.133 kPa.Compared with NGT group,*P<0.05

2.2 兩組MMSE評(píng)分、記憶功能評(píng)分比較

兩組MMSE評(píng)分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而IGT組在視覺再生、觸覺、理解等短時(shí)記憶方面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05;表2)。

2.3 工作記憶下的腦區(qū)激活

在詞語工作記憶任務(wù)中，NGT受試者的右側(cè)顳葉、顳上回(brodmann area22,BA22區(qū))腦區(qū)的腦ROI的Ke值達(dá)7750(t=55.81，P=0.009)；數(shù)字工作記憶任務(wù)中，NGT受試者的豆?fàn)詈?、殼核ROI的Ke值達(dá)30 037(t=216.84，P=0.009)；在客體(面孔)工作記憶任務(wù)中，NGT受試者的尾狀核體Ke值達(dá)611(t=5.09，P=0.009)。NGT受試者上述腦區(qū)激活強(qiáng)度較糖耐量減低患者強(qiáng)，IGT患者右側(cè)顳葉、顳上回(BA22區(qū))、豆?fàn)詈?、殼核、尾狀核體激活較NGT受試者減弱[4]。

表2兩組受試者M(jìn)MSE、RWMS-RC量表評(píng)分比較

ItemNGTgroup(n=19)IGTgroup(n=13)MMSE28．2±1．527．9±1．6Experience5．0±0．05．0±0．0Direction5．0±0．05．0±0．0Forwardcount59．3±6．553．3±6．1Reversecount164．4±57．3164．0±67．9Accumulation78．9±16．680．8±29．3Picture13．9±2．113．9±2．7Recognition13．7±1．713．3±2．0Visionregeneration12．4±1．89．9±3．4?Association14．9±2．915．4±3．4Senseoftouch148．1±102．675．2±52．4?Understanding11．5±3．28．0±3．8?Recitenumber13．0±1．711．7±2．4Memoryquotient98．5±17．796．4±16．2

NGT: normal glucose tolerance; IGT: impaired glucose tolerance; MMSE: Mini-Mental State Examination. Compared with NGT group,*P<0.05

3 討 論

Messier等[5]研究發(fā)現(xiàn)IGT年輕患者詞語記憶能力下降明顯，且隨年齡增長(zhǎng)，認(rèn)知障礙逐漸加重。IGT老年患者則表現(xiàn)為工作記憶、詞語記憶、執(zhí)行能力下降。IGT增加罹患阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)。Lamport等[6]報(bào)道了糖調(diào)節(jié)異常人群存在認(rèn)知障礙，且隨病程延長(zhǎng)，認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加。Gluck等[7]對(duì)98例年輕的IFG患者[年齡(36±10)歲]行Stroop字色干擾測(cè)試(Stroop Color Word Task，SCWT)，發(fā)現(xiàn)IFG與注意執(zhí)行能力下降明顯相關(guān)。我國(guó)趙翠等[8]對(duì)84例老年IGT患者及80例健康患者采用英國(guó)Rivermead康復(fù)中心的行為記憶測(cè)驗(yàn)(第2版)行記憶功能評(píng)定，發(fā)現(xiàn)IGT患者的回憶預(yù)約申請(qǐng)、圖片再認(rèn)、故事延遲回憶評(píng)分較對(duì)照組低，存在長(zhǎng)時(shí)記憶減退。

臨床上常采用認(rèn)知量表來進(jìn)行認(rèn)知功能評(píng)價(jià)。本研究采用MMSE和RWMS-RC量表評(píng)估患者的整體認(rèn)知狀態(tài)及記憶功能，發(fā)現(xiàn)兩組的記憶商差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是其短時(shí)記憶(視覺再生、觸摸測(cè)試、理解記憶)存在差異，提示IGT患者與NGT受試者在整體記憶無差異情況下，短時(shí)記憶可能出現(xiàn)障礙。

fMRI是一種研究腦功能的非介入技術(shù)，用以研究大腦的記憶力、注意力、決定力等功能。理解記憶相關(guān)的激活腦區(qū)包括Wemicke區(qū)、Broca區(qū)、小腦、邊緣系統(tǒng)、基底神經(jīng)節(jié)，且更多依賴右側(cè)半球機(jī)制[10]。一項(xiàng)正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知功能正常的IGT中年患者較糖代謝正常者的特定腦區(qū)(額葉、頂葉、顳皮質(zhì))的局部血流量顯著下降[9]。

本研究通過工作記憶下的腦fMRI發(fā)現(xiàn)IGT患者右側(cè)顳葉、顳上回(brodmann area22,BA22區(qū))、豆?fàn)詈?、殼核、尾狀核體激活較NGT受試者減弱，影像學(xué)改變與記憶評(píng)估中的理解記憶降低相一致。

IGT影響患者的記憶可能與相關(guān)腦區(qū)激活減弱有關(guān)，也可能與胰島素抵抗有關(guān)。本研究由于樣本量偏小，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步證實(shí)上述結(jié)果。

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