脑梗死患者血清VILIP-1、IGF-1水平与卒中后认知障碍的关系

王 涛， 李 斌， 安中平， 朱延霞

脑卒中是全球导致死亡的第二大原因，也是引起成年人致残的主要原因，具有发病率高、致残率高、死亡率高和复发率高的特点。卒中后认知功能障碍不仅严重影响患者的日常生活能力，也对卒中后躯体功能的恢复造成不利影响，是卒中致残的重要原因之一。卒中后认知障碍是可以早期预防和治疗的疾病，因此及早的发现疾病并对其进行干预就显得格外重要，在卒中急性期检测出认知障碍可以为临床是否建立早期认知康复及后续治疗提供有效的信息，目前迫切需要一个敏感的工具来尽早检测出脑卒中后认知功能障碍。血液学生物标记物的检测与其他常用检测工具相比具有操作简单、花费少、对医疗机构设施水平要求低的特点，适用于临床前期危险因素筛查。视锥蛋白样蛋白-1(visinin like protein 1，VILIP-1)被认为是潜在的脑部损伤及几种神经退行性疾病的潜在标志物。

研究表明［1］，脑脊液中VILIP-1水平对AD的早期诊断提供了有力的证据，而且能够预测认知功能正常个体将来发生认知障碍的可能性。Abdullah等［2］研究表明，低水平的血清胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor，IGF-1)对 MCI/AD 有预测价值。为了进一步明确脑梗死急性期血清VILIP-1、IGF-1水平与卒中后认知障碍是否存在相关性，本文对急性脑梗死患者血清VILIP-1、IGF-1水平进行检测，并分析它们是否与卒中后认知障碍关系的发生存在相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

1.1.1 脑梗死组 收集2012年6月1日 ～2012年12月31日期间在我院神经内科卒中单元住院治疗的急性脑梗死患者。纳入标准:(1)均为急性起病，神经功能缺失症状、体征持续24 h以上，诊断符合第四届全国脑血管疾病学术会议认定的诊断标准，并有CT/MRI证实的新发脑梗死;(2)发病至入院时间在72 h之内;(3)患者和/或其家属知情同意。排除标准:(1)排除有癫痫发作的患者;(2)排除已知患有涉及中枢神经系统的全身性疾病(如肾脏和肝脏疾病、系统性红斑狼疮、艾滋病、癌症);(3)排除意识障碍、严重的感觉障碍(失明和耳聋)、严重失语等影响量表评定的患者;(4)排除发病前即罹患认知损害和其他神经精神疾患;(5)排除存有抑郁(HAMD量表＞7分)、严重神经功能缺损(NIHSS评分＞10分)影响认知功能评定者;(6)排除Hachinski缺血积分表＜7分。

1.1.2 对照组 收集2012年6月1日～2012年12月31日于我院体检中心健康体检，既往无脑卒中病史，且MoCA评分在正常范围，年龄及性别与血管性认知障碍组及脑梗死组相匹配的健康志愿者。并排除有中枢系统器质性疾病者。

1.2 研究方法

1.2.1 缺血性卒中后认知障碍的判断标准根据MoCA量表评分结果将脑梗死患者分为两组，MoCA量表北京版＜25分者为认知功能障碍组，MoCA量表北京版≥25分为认知功能正常组。

1.2.2 标本采集 所有纳入对象的血液标本均在神经内科病房或者体检中心就诊时收集。对于脑梗死组要在发病72 h内入组时抽取晨起空腹肘静脉血标本3 ml，健康志愿者在体检时抽取晨起空腹肘静脉血3 ml，置于无菌带塞促凝剂+分离胶试管中，3000 r/min离心10 min，取上清液(血清)，立即放入-80℃低温冰箱内保存待成批检测。

1.2.3 血清VILIP-1、IGF-1浓度的测定 血清VILIP-1、IGF-1浓度检测试剂盒采用双抗体夹心酶联免疫吸附法测定人血清中VILIP-1、IGF-1的水平。首先向预先包被了鼠抗人VILIP-1、IGF-1单克隆抗体的酶标孔中依次加入待测样品、标准品、HRP(辣根过氧化物酶)标记过的VILIP-1、IGF-1单克隆抗体封板。经过温育和洗涤，去除未结合的酶。用底物TMB显色，TMB在过氧化物酶的催化下产生蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅与样品中人血清VILIP-1、IGF-1的浓度呈正相关。

1.3 统计分析方法 本研究所得数据采用SPSS17.0软件包进行统计学处理。计数资料以相对数构成比(%)或率(%)表示，两样本间比较采用χ2检验，计量资料以均数±标准差(χ±s)表示，两样本均数间比较采用t检验;以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 社会人口学资料的比较 两组在年龄、性别、教育程度等基线资料及高血压、糖尿病、吸烟、饮酒史的差异无统计学意义(P＞0.05)，说明两组资料具有可比性(见表1、表2)。血清VILIP-1浓度脑梗死组明显高于对照组P＜0.01;血清IGF-1浓度脑梗死组明显低于对照组P＜0.01(见表3)。血清VILIP-1浓度认知功能障碍组显著高于认知功能正常组P＜0.01;血清IGF-1浓度认知功能障碍组明显低于认知功能正常组P＜0.01(见表4)。

表1 脑梗死组与对照组基线资料的比较

表2 脑梗死组与对照组基线资料的比较

表3 脑梗死组与对照组血清VILIP-1、IGF-1浓度分析(χ±s)

表4 认知功能障碍组与认知功能正常组血清VILIP-1、IGF-1浓度分析(χ±s)

3 讨论

缺血性卒中是最常见的卒中类型，约占全部卒中的80%，卒中后认知障碍是指特定卒中事件后发生的认知障碍，包括卒中后痴呆(poststroke dementia，PSD)和卒中后非痴呆认知障碍(non dementia cognitive impairment，CIND)。卒中后认知障碍易与血管性认知障碍混淆，尽管血管性认知障碍与脑血管疾病直接相关，但是并不是所有患卒中的认知障碍患者均为血管性认知障碍，卒中患者所患认知障碍既可能是血管性因素引起，也可能是退行性疾病引起，或者是两者共同作用的结果。研究表明卒中可触发或加重阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的病程［3］。血管性危险因素不仅导致 VaD，而且在 AD的病理机制中起重要作用［4］。因此，血管性及退行性改变相互作用并且并存于卒中后认知障碍患者中，导致蓄积性脑损害及认知功能下降［5］。

3.1 血清VILIP-1浓度与缺血性卒中后认知障碍的关系 Visinin Like Protein 1，是一个小分子量的胞质蛋白，属于神经元钙传感蛋白视锥蛋白(Visinin)/恢复蛋白(Recoverin)家族，参与神经元的钙依赖型信号传导。VILIP-1主要在脑部神经细胞中表达，同时在一些肝脏、肺、肾脏、脾、胰腺及直肠的外围也有发现。当位于膜上时，VILIP-1主要起到调节各种细胞信号传导通路的作用。现在VILIP-1被认为是潜在的脑部损伤及几种神经退行性疾病的潜在标志物。表达VILIP-1的细胞更容易受到神经毒性损伤，从而VILIP-1被释放进入脑脊液，可以作为卒中和阿尔茨海默病的标志物。Burgoyne等［6］和Laterza等［7］研究表明，VILIP-1在神经系统正常功能活动和脑梗死等病理生理过程中具有重要作用，并且在脑梗死大鼠模型的脑脊液和患者的血液中都能够检测到VILIP-1。

Stejskal等［8］研究表明，缺血性卒中患者血清VILIP-1水平高于健康对照组。本研究结果与Stejskal等研究结果基本一致。脑梗死组血清VILIP-1浓度(571.73±151.69)明显高于正常对照组(491.18 ±116.30)P≤0.01。考虑与缺血性卒中后脑组织缺血、缺氧、坏死，VILIP-1作为脑损伤的标志物释放入脑脊液，并且缺血性脑卒中后血脑屏障受到破坏，通透性增加，更多的VILIP-1进入外周血液有关。在阿尔茨海默病患者脑脊液中，VILIP-1的浓度显著升高。研究表明［7］，脑脊液中 VILIP-1及VILIP-1/Aβ1-42对AD的早期诊断提供了有力的证据，而且能够预测认知功能正常个体将来发生认知障碍的可能性。但是脑脊液标本的采集为有创性操作，限制了其在临床上的常规应用。Stejskal等［8］研究表明，缺血性卒中患者血清VILIP-1水平高于健康对照组。到目前为止，尚无VILIP-1与卒中后认知障碍的相关性研究，本研究结果显示，缺血性卒中后认知障碍组血清VILIP-1浓度(669.69±103.84)pg/ml，明显高于认知功能正常组(503.29 ±142.39)pg/ml，P≤0.01，血清 VILIP-1 浓度与缺血性卒中后认知障碍相关，血清VILIP-1浓度升高是缺血性卒中后认知障碍的独立危险因素。考虑血清VILIP-1浓度升高作为缺血性卒中后认知障碍危险因素的机制可能为:VILIP-1作为脑损伤的标志物，缺血性卒中后血清VILIP-1浓度越高，提示脑组织受损伤越严重，而脑组织损伤严重者易发生认知功能损害。

3.2 血清IGF-1浓度与缺血性卒中后认知障碍的关系 胰岛素样生长因子(insulin-like growth factors，简称IGFs)是一类多功能细胞增殖调控因子。在细胞的分化、增殖、个体的生长发育中具有重要的促进作用。IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-1、IGF-2)、两类特异性受体及6种结合蛋白组成。IGF-1是一个有70个氨基酸的单链碱性蛋白，分子量7649 Da，耐热;而IGF-2则为一含67个氨基酸的单链弱酸性蛋白，分子量为7471 Da，对0.1%SDS稳定。两者70%以上同源，与人类胰岛素原的结构和功能约50%相似。胰岛素样生长因子-1(IGF-1)主要来源于肝脏的合成，目前已证实中枢神经系统(CNS)中的神经元和胶质细胞也可产生IGF-1，在脑组织受损伤时，CNS中的巨噬细胞也可分泌内源性的IGF-1。

本研究中，脑梗死组血清IGF-1的浓度(107.16±18.03)ng/ml，明显低于对照组(122.79 ±15.55)ng/ml，P≤0.01。付雪峰［9］等研究也证实急性脑卒中患者血浆IGF-1水平较正常对照组降低，急性脑卒中患者外周血IGF-1水平降低的机制可能为梗死区脑组织的IGF-1在血管周围蓄积，外周血IGF-1向脑内转移，致使外周血中IGF-1减少。

本研究中缺血性卒中后认知障碍组血清IGF-1(96.50 ± 17.88)ng/ml，低于认知功能正常组(114.62 ± 14.01)ng/ml，P≤0.01，美国 Arai等［10］调查了49名营养和生理情况相仿的百岁老人血清IGF-1浓度，发现相对较低浓度的老人其认知障碍的程度越高，因而提示高龄老人中血浆低IGF-1水平可能与痴呆的进展有关。与Watanabe等［11］研究结果一致。另有研究［12］显示，在65岁以上老年人中，血清IGF-1水平与MMSE评分呈正相关。

在老龄动物CNS中，尤其是海马结构中IGF-1表达成年龄相关性下降，而IGF-1有着类似于神经生长因子(nerve growth facter，NGF)的促进神经突触形成和维持神经细胞功能的作用，可改善老龄动物的记忆、学习能力。研究发现IGF-1在中枢神经系统中具有神经保护作用［13］，减少由缺氧、缺血对动物脑神经元的损害、促进神经髓鞘的合成及存活、促进皮质神经树突的分化和神经元间的联络、促进海马区神经轴的生长、调节海马区乙酰胆碱的释放，是神经元胆碱活性的调节物［14］。动物实验显示，IGF-1具有促进神经生长的作用［15］，较高水平的IGF-1可以减少细胞凋亡率和坏死率，保护脑组织免受缺血造成的损害［16］。Aberg 等［17］和 De Smedt等［18］研究表明，脑卒中急性期较高血清IGF-1水平与卒中后较好的神经功能的恢复及预后相关。国内动物试验［19］通过大鼠侧脑室注入IGF-1的方法表明，IGF-1可改善动物的学习记忆能力。因此，血清IGF-1水平降低与缺血性卒中后认知障碍独立相关，且IGF-1可作为缺血性卒中后认知障碍的新的治疗靶点。

综上所述，急性脑梗死患者高血清VILIP-1浓度、低血清IGF-1浓度，与卒中后认知障碍的发生存在相关性，可能为脑卒中后认知功能障碍的早期诊断提供理论依据。且IGF-1可作为缺血性卒中后认知障碍的新的治疗靶点，但其临床有效性，尚需大量基础及临床试验进一步证实。

［1］Tarawneh R，D’Angelo G，Macy E，et al.Visinin-like protein-1:diagnostic and prognostic biomarker in Alzheimer disease［J］.Ann Neurol，2011，70(2):274-285.

［2］Abdullah L，Luis C，Paris D，et al.Serum Abeta levels as predictors of conversion to mild cognitive impairment/Alzheimer disease in an ADAPT subcohort［J］.Mol Med，2009，15(11):432-437.

［3］Erkinjuntti T.Vascular cognitive deterioration and stroke［J］.Cerebrovasc Dis，2007，24(Suppl 1):189-194.

［4］Sperling RA，Aisen PS，Beckett LA，et al.Toward defining the preclinical stages of Alzheimer’s disease:recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer’s Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer’s disease［J］.Alzheimer’s Demen，2011，7(3):280-292.

［5］Klimkowicz-Mrowiec A，Dziedzic T，Sowik A，et al.Predictors of poststroke dementia:results of a hospital-based study in poland［J］.Dement Geriatr Cogn Disord，2006，21(5):328-334.

［6］Burgoyne RD.Neuronal calcium sensor proteins:generating diversity in neuronal Ca2+signalling［J］.Nat Rev Neurosci，2007，8(3):182-193.

［7］Laterza OF，Modur VR，Crimmins DL，et al.Identification of novel brain biomarkers［J］.Clin Chem，2006，52(9):1713-1721.

［8］Stejskal D，Sporova L，Svestak M，et al.Determination of serum visinin like protein-1 and its potential for the diagnosis of brain injury due to the stroke:a pilot study［J］.Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub，2011，155(3):263-268.

［9］付雪峰，吕云利，路 逵，等.急性脑卒中患者血浆胰岛素样生长因子1与胰岛素抵抗的关系［J］.中华医学杂志，2002，82(6):410-412.

［10］Arai Y，Hirose N，Yamamura K，et al.Serum insulin-like growth factor-1 in centenarians:implications of IGF-1 as a rapid turnover protein［J］.J Gerontol A Biol Sci Med Sci，2001，56(2):79-82.

［11］Watanabe T，Miyazaki A，Katagiri T，et al.Relationship between serum insulin-like growth factor-1 levels and Alzheimer’s disease and vascular dementia［J］.J Am Geriatr Soc，2005，53(10):1748-1753.

［12］Watanabe T，Yamamoto H，Idei T，et al.Influence of insulin-like growth factor-land hepatocyte growth factor on carotid atherosclerosis and cognitive function in the elderly［J］.Dement Geriatr Cogn Disord，2004，18(1):67-74.

［13］Zhao X，Liu SJ，Zhang J，et al.Combining insulin-like growth factor derivatives plus caffeinol produces robust neuroprotection after stroke in rats［J］.Stroke，2005，36(1):129-134.

［14］Trejo JL，Carro E，Lopez-Lopez C，et al.Role of serum insulin-like growth factor in mammalian brain aging［J］.Growth Horm IGF Res，2004，14(Suppl):39-43.

［15］Zhang J，Li Y，Chen J，et al.Expression of insulin-like growth factor 1 and receptor in ischemic rats treated with human marrow stromal cells［J］.Brain Res，2004，1030(1):19-27.

［16］Denti L，Annoni V，Cattadori E，et al.Insulin-like growth factor 1 as a predictor of ischemic stroke outcome in the elderly［J］.Am JMed，2004，117(5):312-317.

［17］Aberg D，JoodK，Blomstrand C，et al.Serum IGF-I levels correlate to improvement of functional outcome after ischemic stroke［J］.J Clin Endocrinol Metab，2011，96(7):1055-1064.

［18］De Smedt A，Brouns R，Uyttenboogaart M，et al.Insulin-like growth factor I serum levels influence ischemic stroke outcome［J］.Stroke，2011，42(8):2180-2185.

［19］石广滨，张 昱，贾晓静.胰岛素样生长因子-1对痴呆大鼠行为学及胆碱乙酰转移酶表达的影响［J］.中国老年学杂志，2006，26(1):6-65.