高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍关系的研究进展

李 伟，朱 莉

·前沿进展·

高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍关系的研究进展

李 伟，朱 莉

近年来，高血压发病率呈逐年升高趋势，严重影响患者生活质量。长期高血压可导致颅内血管发生病理改变，包括动脉粥样硬化、透明样变性、纤维素样坏死等，继而造成管腔狭窄或闭塞、神经元血氧供应不足，导致神经元变性坏死、髓鞘脱失等。神经元损伤进一步加重会引起脑结构/功能变化，如脑萎缩(尤其是海马及前额叶)、白质疏松及执行功能、信息处理速度、注意力和记忆力损伤等认知功能障碍。

高血压；脑白质疏松症；认知障碍；脑萎缩

认知功能是指各种有意识的精神活动，在觉醒状态下存在，包括简单的对自己和环境的确定、感知、理解、判断及完成复杂的数学计算等。多种疾病会导致认知功能下降，高血压是认知功能障碍的危险因素之一。流行病学调查结果显示，2000年全球高血压发病率约为26.4%，约影响了全球9.72亿人，到2025年高血压影响人数有可能增长60%，达到15.6亿[1]。目前，高血压的长期健康护理和疾病管控模式已逐步得到完善，有效延长了患者的寿命，但高血压对脑实质造成的损伤却是持续进展的。过高的血压会导致脑血管损害，继而引起脑白质及灰质缺血性和/或出血性损伤[2]，而脑白质及灰质缺血性可引起脑萎缩及白质疏松等。有学者认为，认知功能障碍患者在症状出现之前就已存在不同程度的脑组织形态学改变[3]，如脑萎缩及白质损伤等。近年来，高血压引起的脑体积(尤其脑灰质区体积)改变正逐渐成为研究热点，本文对高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍关系进行综述如下。

1 高血压患者脑结构/功能改变的影像学表现

高血压患者脑结构/功能改变主要表现为脑组织形态改变(如灰质体积、皮质厚度减小)、脑白质损伤、神经元代谢异常及脑区信号激活异常。

目前，MRI是最主要的脑体积测量方法，主要分为两种：一种方法是基于感兴趣区(ROI区)进行测量，测量者可通过手画局部脑区或直接借助模板自动分割而测得脑体积，但该方法准确率及阳性检出率较低；一种方法是基于体素形态学(voxel-based morphometry，VBM)进行测量，该方法将逐个体素进行组间比较，对局部灰质体积改变较敏感，整体诊断效能优于第一种方法。

对于脑白质损伤的检测，目前使用较广泛且灵敏度较高的序列是FLAIR序列。弥散张量成像(DTI)通过利用磁共振扩散敏感梯度对脑组织内水分子扩散进行量化，可定量分析脑白质微结构变化，检测白质纤维微结构完整性，对于诊断认知功能传导通路异常具有较大优越性。各向异性分数(Fractional Anisotropy，FA)是DTI的核心参数，其是一种量化分析脑白质纤维完整性的有效指标，现已广泛应用于多种神经精神疾病的研究。3D-T1WI梯度回波和3D液相序列能够区分深部脑白质及侧脑室周围白质疏松。

磁共振波谱(MRS)3D-CSI序列通过对不同脑区进行1H-MRS扫描，可检测神经元代谢标志物水平变化，包括NAA、Cho、Cr、MI、Glx、GABA等，进而对各脑区神经元代谢标志物水平进行比较，主要用于脑区神经元代谢功能方面的研究。

fMRI-BOLD借助血氧水平来观察脑区活动度，通过比较静息状态下与外界事件刺激下脑活动区域激活程度来判断脑功能是否正常。

2 认知功能障碍的评估方法

认知功能包括记忆、语言、视空间、执行、计算及理解判断等方面，上述几项中一项或多项异常即可认为是认知功能障碍，可通过多种认知功能量表来评估认知功能障碍。高血压引起的认知功能障碍常涉及多个方面，如执行能力、计算能力、记忆力、定向力等，多数认知功能量表能敏感地区分出认知功能障碍，并已在临床上得到广泛应用。目前，国际上常用的认知功能障碍评估量表包括MoCA量表、MMSE量表、NINDS量表等，其中MoCA量表主要适用于脑血管损害患者及轻度认知功能障碍患者，MMSE量表可有效鉴别中、重度认知功能障碍，但诊断轻度认知功能障碍的灵敏度和特异度较低[4]。此外，还有一些针对大脑特定功能的测试，如Stroop测试可评估大脑选择性注意力、认知功能灵活性及执行速度；WLT测试(Word Learning Task)主要用于测试大脑记忆力；TMT-A和TMT-B(Trail-Making Tests B and A)主要用于测试执行能力，CST测试(Concept Shifting Task)主要用于评估行为计划能力。因此，可根据研究侧重点选择不同认知功能障碍评估方法。

3 高血压与认知功能障碍的关系

研究表明，老年高血压患者认知功能障碍主要表现为执行能力[5]、信息处理速度、注意力和记忆力损伤等[6-7]，但有部分研究表明，高血压主要影响患者执行能力及信息处理速度，对记忆力及语言功能等的影响较小，还有研究表明高血压与认知储备功能下降有关。Muller等[8]进行的前瞻性队列研究发现，高血压病程影响其老年时大脑病理改变及认知功能改变，中年高血压患者老年时常伴有明显的认知功能障碍。Giordano等[9]研究发现，伴有高血压的老年轻度认知功能障碍患者发展为痴呆的风险是无心血管疾病老年轻度认知功能障碍患者的2倍，认知功能障碍并高血压患者的认知功能下降程度较无高血压认知功能障碍患者快。

3.1 高血压与脑萎缩的关系 研究表明，高血压与大脑整体或局部体积缩小密切相关[10]，且血压与脑萎缩程度呈正相关[11]。高血压导致的脑萎缩常见于额叶及颞叶，尤其是海马，而导致这一现象的原因很复杂：高血压可导致脑循环压力明显升高[12]及血管抵抗，尤其是脑小血管，而血管抵抗可导致血管壁厚度增加以适应增高的血流压力，但却造成了血管腔变小及血管数量减少。以上病理改变可导致脑血流灌注减少，尤以额叶及海马明显，这已经PET及动脉自旋标记灌注MRI大脑研究证实[13-14]。由于脑血流灌注减少会影响氧及营养物质向神经元的转运，继而导致脑正常新陈代谢需求得不到满足，皮质萎缩发生风险增高[14]。虽然脑血流灌注减少对胼胝体及颞枕叶的影响较额叶小，但胼胝体及颞枕叶改变同样会导致脑萎缩。此外，前额叶和海马均能接受传入神经输入并发出神经冲动，这也是前额叶和海马对血压变化较其他脑组织更为敏感的原因[15]。

形态学研究显示，不同的认知功能障碍表现(如整体认知功能、执行能力、记忆力障碍)与特定脑区结构改变有关。高血压患者多表现为前额叶及海马萎缩，而前额叶与执行能力、情绪处理能力及社会认知关系密切[16]，以海马体积萎缩为特征的认知功能障碍患者主要表现为学习能力及记忆力障碍[17]，皮质灰质萎缩与执行能力障碍密切相关[18]。除此之外，高血压还可引起内侧颞叶萎缩，而内侧颞叶在认知形成过程中发挥着重要作用，内侧颞叶萎缩合并白质疏松症患者认知功能障碍发生风险较单纯脑白质疏松症患者至少增高4倍[19]；胼胝体萎缩可能与高血压所致脑白质疏松症有关，其萎缩程度可作为运动功能及认知功能下降的预测指标。

3.2 高血压与脑白质疏松症的关系 研究表明，高血压与脑白质改变密切相关，高血压主要通过影响脑白质而影响执行能力和信息处理速度[20]。长期高血压会导致脑白质深穿支动脉管壁发生病理改变，包括动脉粥样硬化、透明样变性、纤维素样坏死等，进而导致管腔狭窄或闭塞[21]，而脑白质血氧供应不足可导致髓鞘脱失、星形细胞变性、小血管周围间隙扩大，最终引起脑白质疏松症及腔隙灶形成。Dai等[14]通过观察MRI检查结果并与组织病理学检查结果进行对比证实，脑白质疏松与髓鞘脱失及脑萎缩有关。Han等[22]研究表明，高血压所致脑血流改变可导致神经元坏死、小胶质细胞及巨噬细胞形成，最终导致大脑萎缩；高血压所致脑血流改变还可导致血管调节功能紊乱，而血压波动时脑白质周围血管神经纤维血氧供应不足、髓磷脂周围间隙增宽，最终导致持续性脑白质损伤。有学者研究认为，舒张压升高是脑白质疏松症的预测因子，收缩压和舒张压升高是腔隙性脑梗死的预测因子。

Kitagawa等[23]研究表明，认知功能减退与脑血流灌注减少导致的脑白质损伤及腔隙性脑梗死相关。脑白质是由大脑联络纤维构成的，主要作用是联系大脑皮质和皮质下结构(包括皮质下区和侧脑室旁区)，脑白质纤维完整性遭破坏是引起认知功能障碍的重要原因。皮质下区白质疏松可使U型短纤维连接中断，继而导致相应脑区功能障碍；脑室周围白质疏松可影响皮质区神经纤维传导，而穿透脑室周围的脑白质疏松会破坏白质传导束，减慢信号传导速度，导致认知功能减退。Bohnen等[24]研究表明，非痴呆人群年龄相关脑室周围白质损伤与胆碱能受体活性下降有关，与之相关的认知功能障碍可能与脑室周围胆碱能投射纤维断裂有关，尤以额叶明显。此外，大脑深部灰质结构如丘脑、壳核、豆状核等接受基底前脑Meynert核的胆碱能投射纤维，且对微血管病变或神经变性高度敏感，如这些投射纤维中断就会对深部灰质结构/功能产生影响，继而导致认知功能减退。Seo等[25]研究表明，脑白质疏松体积及病变位置与认知功能障碍表现有关，较大体积脑白质疏松主要影响执行能力、信息处理速度，较小体积脑白质疏松主要影响记忆力、语言功能等；脑深部白质疏松主要影响执行能力、信息处理速度，侧脑室白质疏松主要影响记忆力、语言功能等。

4 小结与展望

目前，虽然高血压与脑萎缩相关的结论已得到普遍认同，但其具体作用机制仍未完全明确，高血压类型、高收缩压、高舒张压等对脑萎缩的不同影响仍未定论[26-28]，导致分歧的原因可能与各研究样本量、年龄、抗高血压药物使用情况、认知功能障碍严重程度、高血压判断标准等有关。与高血压相关研究较为集中现象相比，很少有研究关注低血压相关研究，而低血压导致的低灌注也可能导致脑萎缩[29]，继而引起认知功能障碍。因此，高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍的关系仍需在今后的研究中进一步探究。随着影像学技术的发展及日益成熟，可考虑在今后的研究中采用MRS及fMRI-BOLD等以观察高血压患者脑神经元代谢及脑区信号激活程度，深入研究其与认知功能改变的关系；近年来疾病基因组学研究发现，血管性认知功能障碍与MTHFR及APOE基因可能有关，这也为高血压与认知功能障碍间作用机制的研究提供了新思路。

【专家点评】

高血压是脑血管疾病的常见危险因素之一，目前关于高血压导致的相关血管性认知功能障碍研究报道也较多，本文综述了高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍的关系，思路清晰，论述全面，且能从影像学角度进行分析，视角较新颖，有一定参考价值；但本文对高血压患者脑结构/功能变化导致认知功能障碍的作用机制及两者间的联系阐述不足，有待更多的相关文献报道。

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(本文编辑：鹿飞飞)

Changes of Brain Structure and Function and Its Correlation with Cognition Disorders in Hypertension Patients

LIWei，ZHULi.DepartmentofCardiology，TaizhouHospitalAffiliatedtoYangzhouUniversity，Taizhou225300，China

In recent years，the morbidity of hypertension increased year by year，which seriously affected the patients′quality of life.Long-term hypertension can cause pathological changes of cerebral blood vessel，including atherosclerosis，hyaline degeneration，fibrinoid necrosis，resulting in stenosis or occlusion of vessel lumen，lack of blood and oxygen of nerve cells，which will lead to degeneration，necrosis and demyelination.The damage of nerve cells can cause changes of brain structure and function，such as brain atrophy(especially in hippocampus and prefrontal cortex)，leukoaraiosis，execution functions disorders，information processing speed damage，attention and memory damage.

Hypertension；Leukoaraiosis；Cognition disorders；Brain atrophy

225300江苏省泰州市，扬州大学附属泰州市人民医院心内科

朱莉，225300 江苏省泰州市，扬州大学附属泰州人民医院心内科；E-mail：TZheart@126.com

R 544.1

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2015.05.013

2014-12-10；

2015-04-06)

李伟，朱莉.高血压患者脑结构/功能改变及其与认知功能障碍关系的研究进展[J].实用心脑肺血管病杂志，2015，23(5)：047-049.[www.syxnf.net]

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