癲癇是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國癲癇病人已超過900萬,同時每年新增加癲癇病人約40萬例,現(xiàn)階段癲癇的患病率位居神經(jīng)科第二位,成為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的一大頑疾[1]。癲癇臨床癥狀多種多樣,可分為部分性發(fā)作、全面性發(fā)作和不能分類的發(fā)作,主要表現(xiàn)為發(fā)作性運動、感覺、自主神經(jīng)及認知等障礙[2]。癲癇的發(fā)病機制目前尚不清楚,中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制失衡可能是引發(fā)癲癇的關(guān)鍵,主要以大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常同步放電為表現(xiàn),這一放電過程常伴隨病人的認知功能損害,但目前對于癲癇所致的認知功能障礙機制并不明確。
腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一種具有神經(jīng)營養(yǎng)作用的蛋白質(zhì)[3]。BDNF及其受體廣泛分布于全身多系統(tǒng),如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、骨和軟骨組織等,主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的海馬和皮質(zhì)。BDNF在人體大腦內(nèi)部合成特殊蛋白質(zhì),在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)擴散開來,并有效地促進神經(jīng)元的發(fā)育和成長,能夠快速修復處于損傷或臨界死亡的病態(tài)神經(jīng)元,使其再生繼而重新分化,也能夠為周圍神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元進行正常生理功能提供支持。本研究通過對癲癇病人進行血清BDNF水平檢測,探討其在癲癇病人伴隨認知功能障礙診斷中的臨床應用。
1.1 臨床資料 抽取2016年1月—2017年1月我院神經(jīng)內(nèi)科門診50例癲癇病人作為研究對象。入組標準:癲癇診斷明確[2];頭部影像檢測無異常結(jié)構(gòu);神經(jīng)系統(tǒng)無陽性體征;入院時意識清晰病人,并自愿參與本次調(diào)查研究。排除嚴重器質(zhì)性疾病病人。另選取同期于我院門診體檢的30名體檢者作為正常對照組。研究組:男30例,女20例,年齡20~70(45±4)歲;入院時每月發(fā)病4次以上,其中全面性發(fā)作(全面性發(fā)作組)病人29例,部分性發(fā)作(部分性發(fā)作組)病人21例;受教育程度:??萍耙陨?8例,高中12例。正常對照組:男18名,女12名;年齡22~72(47±4)歲;無神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾??;受教育程度:??埔陨?9例,高中11例。兩組性別、年齡等比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究得到我院醫(yī)學倫理委員會的批準。
1.2 診斷方法
1.2.1 血清BDNF水平檢測 抽取研究對象肘前靜脈血4 mL放入干燥真空管中,將血樣放在4 ℃環(huán)境中1 h,然后取出血樣進行高速離心11 min,取出血清放入-70 ℃環(huán)境中冷凍,在檢測前防止重復冷凍。采用ELLSA法(BDNF酶聯(lián)免疫分析試劑盒)測定血清BDNF的質(zhì)量濃度,應用抗人BDNF抗體包被于酶標板上,實驗時樣品或標準品中的人BDNF會與包被抗體結(jié)合,游離
的成分被洗去。加入辣根過氧化物酶標記的抗人BDNF抗體??谷薆DNF抗體與結(jié)合在包被抗體上的人BDNF結(jié)合,游離的成分被洗去。加入顯色底物(TMB),TMB在辣根過氧化物酶的催化下呈現(xiàn)藍色,加終止液后變成黃色。用酶標儀在450 nm波長處測OD值, BDNF濃度與OD450值之間呈正比,通過繪制標準曲線計算出樣品中BDNF的濃度。
1.2.2 認知功能 采用簡易智力狀態(tài)檢查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)[4]進行評估。認知功能障礙的診斷主要根據(jù)病史及出現(xiàn)精神癥狀持續(xù)時間的臨床表現(xiàn)。美國精神病學會1987版和中國神經(jīng)精神病診斷標準均有相同描述:注意、記憶、定向、知覺、精神運動性行為和睡眠障礙等短暫的器質(zhì)性腦綜合征其特點是晝輕夜重。根據(jù)病情程度判定,輕度:輕度記憶損害,對指令反應功能障礙,輕度認知異常,中度:較嚴重的記憶缺失,健忘綜合征;重度:出現(xiàn)嚴重的記憶損害、癡呆、喪失判斷和語言概括能力及人格的改變。
1.3 評定指標及標準 對比研究組和正常對照組及全面性發(fā)作組和部分性發(fā)作組血清BDNF水平、MMSE分值。評分標準:MMSE總分為30分,17分以下為文盲程度,17~<20分為小學文化程度,20~24分為中學及以上文化程度,分界線以下為認知功能缺損。
2.1 研究組和正常對照組血清BDNF水平及MMSE分值比較 與正常對照組相比,研究組血清BDNF水平及MMSE分值均顯著較低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表1。
表1兩組血清BDNF水平及MMSE分值比較(±s)
2.2 不同臨床表現(xiàn)亞組間血清BDNF水平及MMSE分值比較 單因素方差分析顯示,各組間血清BDNF水平及MMSE分值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。組間兩兩比較結(jié)果表明,正常對照組血清BDNF水平及MMSE均顯著高于其他兩組(P<0.05),而部分性發(fā)作組各指標高于全面性發(fā)作組(P<0.05)。詳見表2。
表2不同組別血清BDNF水平及MMSE分值比較(±s)
與正常對照組比較,1)P<0.05;與部分發(fā)作性組比較,2)P<0.05
2.3 癲癇病人血清BDNF水平與MMSE分值的相關(guān)性 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,癲癇病人血清BDNF水平與MMSE分值存在顯著正相關(guān)(r=0.872,P<0.001)。
癲癇主要是神經(jīng)元異常放電導致神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂的疾病,發(fā)病機制并不十分明確,對癲癇病人盡早診斷及治療可促進病情恢復。經(jīng)過有效治療多數(shù)病人病情可以得到控制,其中超過50%的病人經(jīng)治療后可回歸正常生活[5]。目前,受臨床早期診斷困擾,尤其是對于癲癇伴隨認知功能障礙的早期臨床診斷較缺乏,往往在病人出現(xiàn)明確的精神行為異常時已錯過了最佳的治療時機,最終導致病人出現(xiàn)嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥,且生活質(zhì)量低下。
BDNF是20世紀80年代由德國神經(jīng)生物學家從豬腦中分離出來的小分子蛋白質(zhì),由于豬、小鼠和人類具有同樣的BDNF氨基酸編碼序列,還和神經(jīng)生長因子(NGF)序列極其類似,所以也被納入神經(jīng)生長因子家族成員中[6]。以往的醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn),BDNF是調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵物質(zhì),可利用靶源性、自分泌、旁分泌方式與神經(jīng)元細胞膜表面受體酪氨酸蛋白激酶B(TrkB)結(jié)合來激發(fā)神經(jīng)元的發(fā)育、成熟及功能性,并在整個過程進行調(diào)控[7]。因此,對于BDNF-TrkB的探討和分析開始成為神經(jīng)科學的重要研究方向。
BDNF主要產(chǎn)生于大腦中,并為中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元提供營養(yǎng)支持,其在海馬體和皮質(zhì)儲存量較高。BDNF在神經(jīng)元的整個分化過程起到了積極的推動作用,而且還能使衰敗的神經(jīng)元逐漸恢復起來,能夠保護神經(jīng)元免受迫害和凋亡,也能促使受傷的神經(jīng)元重生繼而分化;BDNF可以促進神經(jīng)生長,尤其是海馬的神經(jīng)生長,可維護、促進多巴胺(DA)和5-羥色胺(5-HT)神經(jīng)元的快速成長[8]。通過對小鼠的研究可見,患有癲癇小鼠的腦組織中 BDNF含量升高,并且 BDNF可穿過破損的腦組織,流入到中樞和外周血中進行表達[9]。本研究結(jié)果顯示,研究組血清BDNF水平和MMSE評分均顯著低于正常對照組,且血清BDNF水平和MMSE分值存在較強的正相關(guān)性。這提示,當血清BDNF的水平開始降低時,MMSE的分值也會隨之減少,同時病人的認知功能損傷程度越高,這意味著由癲癇導致認知功能損害過程中,BDNF的表達變化極其明顯。其中原因可能為:BDNF是一種具有認知功能的神經(jīng)營養(yǎng)因子,在成年期中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的多個腦功能區(qū)進行調(diào)節(jié)和重塑,通過使受損傷后神經(jīng)元再生可提升記憶功能和認知功能[10]。
本研究結(jié)果顯示,全面性發(fā)作癲癇病人血清BDNF水平和MMSE分值均比部分性發(fā)作癲癇病人低,提示部分性發(fā)作的癲癇病人比全面性發(fā)作癲癇病人的神經(jīng)元損傷更重,認知水平更低。不同發(fā)作類型間癲癇病人認知功能的程度也存在差異,而全面性發(fā)作病人的認知功能障礙程度更嚴重。檢測BDNF的水平變化在癲癇病理生理機制中發(fā)揮著關(guān)鍵的效用,而且其恢復可能與抗癲癇治療有關(guān),當前已有大量的醫(yī)學臨床研究證明了這一論斷[11]。BDNF能通過多種途徑調(diào)控神經(jīng)細胞的發(fā)生、生存、生長、分化和凋亡,并直接參與神經(jīng)突觸的可塑性和重構(gòu),這可能是BDNF參與癲癇發(fā)病和治療的重要機制[12]。
癲癇病人血清BDNF水平降低可導致認知功能損害,但具體的病理機制還需要開展更深入的醫(yī)學研究進行證實。然而在癲癇早期控制BDNF水平變化防止其降低,可能會在很大程度上降低癲癇病人認知功能障礙的損害程度。
綜上所述,血清BDNF水平變化與癲癇病人認知功能障礙程度有關(guān),可在一定程度上作為癲癇病人認知功能障礙程度的評判標準。