卒中后癡呆患者血清膽堿酯酶水平的表達(dá)及其臨床意義

黎凱鋒，張 亮，廖 彬，田燦輝，賀雄軍，劉亞杰

腦卒中是癡呆的主要原因，尤其是老年人，首次卒中和復(fù)發(fā)性卒中后1年的卒中后癡呆(Poststroke dementia，PSD)發(fā)生率分別約為10%和30%[1，2]。卒中引起的血管性損傷可造成不同程度的血管性癡呆(vascular dementia，VD)的發(fā)生[3]。膽堿能系統(tǒng)分布于整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有神經(jīng)傳遞、神經(jīng)保護(hù)、調(diào)節(jié)炎癥免疫反應(yīng)、氧化應(yīng)激水平等作用，炎癥反應(yīng)主要通過(guò)傳出的迷走神經(jīng)釋放乙酰膽堿(Ach)，與巨噬細(xì)胞受體結(jié)合，從而抑制卒中后炎癥因子的釋放，除了炎癥作用外，腦缺血后的興奮性毒性和能量衰竭也可啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)死亡通路和氧化應(yīng)激，可引起結(jié)構(gòu)和功能改變導(dǎo)致膽堿能細(xì)胞功能損傷[1，4，5]。既往研究表明，膽堿能功能障礙與VD的發(fā)生有關(guān)，應(yīng)用乙酰膽堿酯酶(acetylcholin esterase，AChE)抑制劑可促進(jìn)卒中老年認(rèn)知障礙患者的功能恢復(fù)，且并不增加卒中的風(fēng)險(xiǎn)[1，6]，因此，Ach和AChE的功能可預(yù)測(cè)卒中后神經(jīng)元損傷程度。由于血清膽堿酯酶由乙酰膽堿酯酶(AChE)和丁酰膽堿酯酶(Butyryl cholinesterase，BChE)代謝，本研究擬通過(guò)檢測(cè)缺血性腦卒中患者卒中后癡呆患者及未發(fā)生癡呆患者的血清AChE和BChE的表達(dá)水平，以探討膽堿酯酶對(duì)腦卒中后癡呆的相關(guān)性及預(yù)測(cè)意義，從而為進(jìn)一步早期預(yù)防及治療提供了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇來(lái)自我院神經(jīng)內(nèi)科2018年6月至2019年12月診斷的缺血性腦卒中患者215例。缺血性卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)符合中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2014版[7]。入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲，發(fā)病72 h以內(nèi)，出現(xiàn)局灶性神經(jīng)功能缺損，經(jīng)頭顱CT或MRI出現(xiàn)急性梗死灶。排除標(biāo)準(zhǔn)：卒中前認(rèn)知功能障礙、神經(jīng)退行性疾病、腦出血、腦瘤、心肺腎腦功能嚴(yán)重?fù)p害患者。根據(jù)《美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第4版(DSM-IV)診斷標(biāo)準(zhǔn)，將患者分為卒中后癡呆組(post-stroke dementia，PSD)64例和卒中后非癡呆組(posts-troke non dementia，PSND)151例，而非癡呆組可分為非癡呆認(rèn)知功能障礙組(post-stroke cognitive impairment，PSCI)83例和非癡呆認(rèn)知功能正常組(post-stroke non cognitive impairment，PSNCI)68例。采用MMSE和MoCA評(píng)估患者的認(rèn)知功能損害情況。所有患者均簽署知情同意書并同意參與。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 統(tǒng)計(jì)所有研究對(duì)象的年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、受教育程度、既往史(吸煙、飲酒、糖尿病、高血壓、高血脂、心臟病)、梗死類型(腔隙性腦梗死，部分前循環(huán)梗死、完全前循環(huán)梗死)、血清血脂水平(LDL、HDL、TC、TG)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、同型半胱氨酸(Hcy)、膽堿酯酶(AChE、BChE)水平。

1.2.2 血生化指標(biāo)的檢測(cè) 用EDTA采血管采集空腹血10 ml，1500×g離心15 min，收集血清LDL、HDL、TC、TG、CRP、Hcy指標(biāo)于檢驗(yàn)科測(cè)定，采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)法測(cè)定血清AChE和BChE的含量，嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 一般臨床資料特點(diǎn) 本研究共有215例慢性缺血性腦卒患者，其中PSD患者64例，PSND患者151例，PSD患者較PSND患者年齡、血清CRP、Hcy明顯升高，受教育程度、血清AChE、BchE水平明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩組間在性別、BMI、既往史(吸煙、飲酒、糖尿病、高血壓、高血脂、心臟病)、梗死類型(腔隙性腦梗死、部分前循環(huán)梗死、完全前循環(huán)梗死)、血清血脂水平(LDL、HDL、TC、TG)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表1)。

表1 一般臨床資料比較1022416

2.2 影響PSD患者的危險(xiǎn)因素的多因素Logistic回歸分析 將相關(guān)臨床因素納入單因素Logistic回歸分析，以P<0.1的臨床指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析示，年齡、教育程度、CRP、Hcy、AChE、BChE水平是發(fā)生PSD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)(見(jiàn)表2)。

表2 影響PSD患者相關(guān)危險(xiǎn)因素的多因素Logistic回歸分析

2.3 血清膽堿酯酶水平與病情嚴(yán)重程度的相關(guān)性 在PSD和非癡呆組(PSNCI和PSCI)3組間血清AChE、BChE水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，認(rèn)知功能障礙越嚴(yán)重，血清AChE、BChE水平降低越明顯(P<0.05)，Pearson相關(guān)分析示血清AChE(r=0.457，P<0.001)、BChE水平(r=0.421，P<0.001)與MoCA水平存在明顯正相關(guān)，即與認(rèn)知功能嚴(yán)重度呈負(fù)相關(guān)(見(jiàn)表3)。

表3 各組患者血清膽堿酯酶水平及認(rèn)知功能評(píng)分的相關(guān)性

2.4 血清膽堿酯酶水平對(duì)PSD患者的診斷價(jià)值 繪制血清AChE、BChE水平的ROC曲線，血清AChE水平對(duì)PSD的診斷價(jià)值，靈敏度為85.4%，特異度為81.2%，曲線下面積(AUC)為0.845，預(yù)測(cè)界值為236.5 ng/lL，血清BChE水平對(duì)PSD的診斷價(jià)值，靈敏度為87.6%，特異度為82.3%，曲線下面積為0.861，預(yù)測(cè)界值為242.6 ng/L，血清AChE、BChE水平聯(lián)合檢測(cè)對(duì)PSD的診斷價(jià)值明顯優(yōu)于血清AChE、BChE水平單獨(dú)檢測(cè)(P<0.001)(見(jiàn)表4、圖1)。

表4 血清膽堿酯酶水平水平檢測(cè)對(duì)PSD患者的預(yù)測(cè)價(jià)值(%)

圖1 血清膽堿酯酶水平預(yù)測(cè)PSD患者的ROC曲線

3 討 論

慢性缺血性腦卒中患者由于大腦中與神經(jīng)功能相關(guān)的特定結(jié)構(gòu)的損害，常常引起認(rèn)知功能的下降，存在PSD的高風(fēng)險(xiǎn)，但目前尚無(wú)有效的PSD生物標(biāo)志物檢測(cè)，已有相關(guān)神經(jīng)影像學(xué)生物標(biāo)志物和血液生物標(biāo)志物與神經(jīng)退行性疾病繼發(fā)認(rèn)知功能障礙相關(guān)，但目前只有少數(shù)血液生物標(biāo)志物被用于預(yù)測(cè)PSD，如分子酸氧化酶、β-分泌素、D-氨基酸氧化酶、炎癥標(biāo)記物和同型半胱氨酸[1，8，9]。很少有研究關(guān)注血膽堿酯酶(ChE)水平的變化與PSD患者的相關(guān)性。

膽堿能功能障礙進(jìn)一步引起腦萎縮，最終導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙，抗膽堿能藥物已被證明可以調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和減輕細(xì)胞凋亡，因此，膽堿能功能障礙誘發(fā)的氧化應(yīng)激在卒中和癡呆的發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用[1，10，11]。研究表明血管性癡呆患者與健康對(duì)照相比腦脊液中的乙酰膽堿水平組明顯下降，可見(jiàn)膽堿能藥物或膽堿酯酶抑制劑均可增加乙酰膽堿水平，可用于治療此類患者[1，12，13]。另一項(xiàng)關(guān)于慢性缺血性大鼠模型的實(shí)驗(yàn)研究提示，在大鼠額葉皮質(zhì)乙酰膽堿酯酶活性略有下降，而參與認(rèn)知功能的大腦皮質(zhì)、紋狀體和海馬區(qū)出現(xiàn)乙酰膽堿受體M1逐漸耗竭[1]。一項(xiàng)卒中隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，血清膽堿酯酶水平下降與腦梗死不良預(yù)后相關(guān)[14]。這些結(jié)果表明AChE功能障礙是卒中后認(rèn)知功能障礙和癡呆的重要原因。

本研究的對(duì)象是缺血性腦卒中患者，研究發(fā)現(xiàn)，PSD組的患者年齡、血清CRP、Hcy明顯升高，受教育程度、血清AChE、BchE水平明顯降低，且年齡、教育程度、CRP、Hcy、AChE、BChE水平是發(fā)生PSD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且血清AChE、BchE水平下降與認(rèn)知嚴(yán)重度呈正相關(guān)，這些研究表明血清膽堿酯酶水平(AChE和BchE水平)可作為PSD患者的生物標(biāo)志物，進(jìn)一步對(duì)患者癡呆狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。

乙酰膽堿酯酶(AChE和BChE)是調(diào)節(jié)血漿中膽堿水平的兩種主要酶，能夠與巨噬細(xì)胞上的一種毒蕈堿樣蛋白受體結(jié)合，以調(diào)節(jié)卒中后炎癥反應(yīng)[5]。卒中后神經(jīng)變性的病理過(guò)程涉及炎癥，炎癥與膽堿能神經(jīng)元有關(guān)，具體來(lái)說(shuō)，傳出的迷走神經(jīng)可以釋放Ach，然后結(jié)合毒蕈堿的巨噬細(xì)胞受體，抑制炎性因子的釋放，如腫瘤壞死-α和其他細(xì)胞因子，從而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，因此，循環(huán)AChE活性可能是炎癥反應(yīng)的一個(gè)指標(biāo)[8，10]。膽堿能系統(tǒng)可能是影響腦損傷后恢復(fù)的治療靶點(diǎn)，如刺激煙堿型乙酰膽堿受體(nAChR)可以直接調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，從而限制大腦中的炎癥反應(yīng)。在缺血性腦卒中大鼠模型中，nAChR拮抗劑加重了腦皮質(zhì)神經(jīng)損傷，提示內(nèi)源性Ach可能調(diào)節(jié)缺血性腦損傷的致病事件，相反，膽堿能神經(jīng)傳遞功能的受體激動(dòng)劑通過(guò)別構(gòu)調(diào)節(jié)器通過(guò)乙酰膽堿受體對(duì)缺血性損傷進(jìn)行內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)作用[1，12，13]。目前 各種膽堿酯酶抑制劑(如多奈哌齊)已被批準(zhǔn)用于阿爾茨海默病的治療，可提高大腦皮質(zhì)的膽堿能水平，有效地改善患者的認(rèn)知功能，具有明顯的臨床獲益性[11，15]。

本研究證實(shí)了血清AchE和BChE的水平可能是PSD的生物標(biāo)記物，ROC曲線提示血清BChE水平較AChE水平的ROC面積、特異度和敏感度更高，說(shuō)明其對(duì)PSD診斷價(jià)值更大，而血清AChE、BChE水平聯(lián)合檢測(cè)對(duì)PSD的診斷價(jià)值明顯優(yōu)于血清AChE、BChE水平單獨(dú)檢測(cè)。在膽堿水解方面，BChE活性是AChE活性的20倍，至少占總血清ChE的90%，雖然BChE的功能尚未被明確闡明，但它是重大心血管事件、帕金森病及相關(guān)癡呆的預(yù)測(cè)因子[16]。盡管目前的研究提供了血清膽堿酯酶可作為PSD的生物學(xué)標(biāo)志物，但存在以下局限性，首先，我們并沒(méi)有直接測(cè)量乙酰膽堿能水平，它能直接反應(yīng)膽堿能系統(tǒng)在PSD中的作用；其次，PSD是通過(guò)臨床表現(xiàn)來(lái)診斷的，一些合并癥患者可能影響診斷的精確性，如抑郁癥患者存在功能障礙或過(guò)度診斷的可能；最后，本項(xiàng)研究的樣本量尚不足，今后需基于多樣化的神經(jīng)心理測(cè)評(píng)量表進(jìn)一步開展大樣本多中心前瞻性研究。

綜上所述，在PSD患者中，血清AchE和BChE水平降低，且血清AchE和BChE水平的聯(lián)合診斷有助于早期識(shí)別慢性缺血性腦卒中患者發(fā)生癡呆癥狀，有利于早期預(yù)防及治療。