血清β-淀粉样蛋白及可溶性糖基化终末产物受体与新诊断2型糖尿病患者认知功能损害的关系

周 莉，房 辉，徐 刚，张翠林，李玉凯，关如花，杨 莹，张雅中，田金莉，许 静，甄艳凤

作者单位：063000河北省唐山市，华北理工大学(周莉，张翠林，关如花)；唐山工人医院内分泌二科(房辉，张雅中，田金莉，许静，甄艳凤),烧伤整形科(徐刚)；河北医科大学(李玉凯，杨莹)



血清β-淀粉样蛋白及可溶性糖基化终末产物受体与新诊断2型糖尿病患者认知功能损害的关系

周 莉，房 辉，徐 刚，张翠林，李玉凯，关如花，杨 莹，张雅中，田金莉，许 静，甄艳凤

作者单位：063000河北省唐山市，华北理工大学(周莉，张翠林，关如花)；唐山工人医院内分泌二科(房辉，张雅中，田金莉，许静，甄艳凤),烧伤整形科(徐刚)；河北医科大学(李玉凯，杨莹)

【摘要】目的通过观察2型糖尿病患者血清β-淀粉样蛋白(Aβ)1-42、可溶性糖基化终末产物受体(sRAGE)水平变化，探讨2型糖尿病患者认知功能损害的可能机制。方法选取2014年3—12月于唐山工人医院内分泌二科诊断为2型糖尿病的患者66例为病例组，另同期选取本院体检中心体检健康者50例为对照组。采用自制调查表收集受试者临床资料，采用可重复的成套神经心理状态测量(RBANS)量表评价受试者认知功能，该量表包括即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆5个分测验，根据受试者不同年龄查表转化为量表分，再统一转化为标准分。抽取受试者空腹肘静脉血5 ml，采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清Aβ1-42及sRAGE水平。结果病例组RBANS量表即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆评分及标准分均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。病例组Aβ1-42水平高于对照组，sRAGE水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。病例组患者年龄与RBANS量表各分测验评分及标准分均呈负相关(P<0.05)；受教育年限与即刻记忆、视觉广度、注意力、延迟记忆评分及标准分呈正相关，与言语功能评分呈负相关(P<0.05)；Aβ1-42水平与RBANS量表各分测验评分及标准分均呈负相关(P<0.05)；sRAGE水平与即刻记忆、言语功能、注意力、延迟记忆评分及标准分呈正相关(P<0.05)，与视觉广度评分无直线相关性(P>0.05)。调整年龄、受教育年限后，病例组患者Aβ1-42水平与即刻记忆、注意力、延迟记忆评分及标准分呈负相关(r=-0.464、-0.418、-0.384、-0.696，P<0.05)；sRAGE水平与即刻记忆、延迟记忆评分及标准分呈正相关(r=0.422、0.394、0.566，P<0.05)。结论2型糖尿病患者存在认知功能损害，其发生机制可能与血清Aβ1-42水平升高及sRAGE水平降低有关。

我国是糖尿病患者最多的国家，成人糖尿病患病率为11.6%[1-2]。糖尿病病死率较高，医疗花费巨大，2013年约有510万人死于糖尿病相关疾病，占所有死亡人数的8.39%。糖尿病的主要危害在于并发症的出现，如心血管病变、感染、糖尿病足等。当前，糖尿病伴认知功能损伤逐渐受到关注，2型糖尿病患者发生痴呆的风险是正常人群的1.5～2.5倍[3]。在发展为痴呆前，2型糖尿病患者已存在认知功能损害。糖代谢紊乱或胰岛素抵抗等导致的一系列病理改变，可造成海马等有关记忆及学习等组织器官损伤，伴发认知功能损伤。目前，2型糖尿病患者伴认知功能障碍的确切机制尚不明确，本研究通过观察2型糖尿病患者认知功能与血清β-淀粉样蛋白(Aβ)1-42及可溶性糖基化终末产物受体(sRAGE)水平的关系，为其相关机制的研究提供理论依据。

1对象与方法

1.1研究对象选取2014年3—12月于唐山工人医院内分泌二科诊断为2型糖尿病的患者66例为病例组，其中男36例，女30例；年龄27～69岁；经2次以上检测血糖，均符合美国糖尿病学会(ADA)2型糖尿病诊断标准[4]或经口服葡萄糖耐量试验(OGTT)确诊为2型糖尿病。另同期选取唐山工人医院体检中心体检健康者50例为对照组，其中男26例，女24例；年龄24～68岁；均无糖尿病病史和糖尿病家族史，血糖在参考值范围。两组排除标准：(1)伴有糖尿病急性并发症者；(2)先天性智力障碍，多次发生脑卒中，以及其他感染、中毒、肿瘤、代谢及手术创伤史等导致脑疾病可能者；(3)曾应用抗精神抑郁药物或免疫抑制剂治疗者；(4)严重肝肾功能障碍者；(5)酒精依赖或药物滥用和依赖患者；(6)非汉族者；(7)不同意进入本研究课题或不能配合检查者。

1.2方法

1.2.1临床资料收集采用自制的临床资料调查表，收集受试者性别、年龄、受教育年限、体质指数(BMI)，记录空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)及血脂〔总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)〕。

1.2.2可重复的成套神经心理状态测量(RBANS)量表采用RBANS量表评价受试者认知功能，受试者在20～30 min内完成即刻记忆(记忆学习、故事复述)、视觉广度(图形临摹、线条定位)、言语功能(图形命名、语义流畅)、注意力(数字广度、编码测验)、延迟记忆(词汇记忆、词汇再识、故事回忆、图形回忆)分测验。根据受试者不同年龄查表转化为量表分，再统一转化为标准分。

1.2.3血清Aβ1-42及sRAGE水平测定抽取受试者空腹肘静脉血5 ml，置于非EDTA管中，4 ℃条件下以1 000 r/min离心10 min，取血清，-80 ℃低温保存。采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定血清Aβ1-42及sRAGE水平，严格按照试剂盒说明书进行操作，批内变异系数及批间变异系数<10%。

2结果

2.1两组临床资料比较两组性别、年龄、受教育年限及TC、LDL-C水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。病例组BMI、FPG、HbA1c、TG水平高于对照组，HDL-C水平低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

表1　两组临床资料比较

注：a为χ2值，b为t值，余检验统计量为Z值；BMI=体质指数，FPG=空腹血糖，HbA1c=糖化血红蛋白，TC=总胆固醇，TG=三酰甘油，HDL-C=高密度脂蛋白胆固醇，LDL-C=低密度脂蛋白胆固醇

2.2两组RBANS量表评分及血清Aβ1-42、sRAGE水平比较病例组RBANS量表即刻记忆、视觉广度、言语功能、注意力、延迟记忆评分及标准分低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。病例组Aβ1-42水平高于对照组，sRAGE水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05，见表3)。

表2　两组RBANS量表评分比较，分)

注：RBANS=可重复的成套神经心理状态测量

表3　两组血清Aβ1-42、sRAGE水平比较

注：Aβ=β-淀粉样蛋白，sRAGE=可溶性糖基化终末产物受体

2.3病例组血清Aβ1-42及sRAGE水平与RBANS量表评分的相关性病例组患者年龄与RBANS量表各分测验评分及标准分均呈负相关(P<0.05)；受教育年限与即刻记忆、视觉广度、注意力、延迟记忆评分及标准分呈正相关，与言语功能评分呈负相关(P<0.05)；Aβ1-42水平与RBANS量表各分测验评分及标准分均呈负相关(P<0.05)；sRAGE水平与即刻记忆、言语功能、注意力、延迟记忆评分及标准分呈正相关(P<0.05)，与视觉广度评分无直线相关性(P>0.05，见表4)。调整年龄、受教育年限后，病例组患者Aβ1-42水平与即刻记忆、注意力、延迟记忆评分及标准分呈负相关(P<0.05)；sRAGE水平与即刻记忆、延迟记忆评分及标准分呈正相关(P<0.05，见表5)。

表4病例组年龄、受教育年限、血清Aβ1-42及sRAGE水平与RBANS量表评分的相关系数(r)

Table 4Coefficients of correlation between age,education years,Aβ1-42 and sRAGE levels and RBANS scores in case group

变量即刻记忆视觉广度言语功能注意力延迟记忆标准分年龄-0.599a-0.343a-0.583a-0.439a-0.340a-0.693a受教育年限0.553a0.306a-0.441a0.478a0.408a0.694aAβ1-42-0.756a-0.306a-0.499a-0.576a-0.501a-0.820asRAGE0.657a0.2300.492a0.478a0.499a0.753a

注：aP<0.05

表5调整年龄、受教育年限后血清Aβ1-42、sRAGE水平与RBANS量表评分的相关系数(r)

Table 5Coefficients of correlation between Aβ1-42 and sRAGE levels and RBANS scores after the adjustment of age and education years

变量即刻记忆视觉广度言语功能注意力延迟记忆标准分Aβ1-42-0.464a-0.104-0.179-0.418a-0.384a-0.696asRAGE0.422a-0.0160.1460.2330.394a0.556a

注：aP<0.05

3讨论

认知功能损伤又称认知功能减退、认知功能缺损或认知功能残疾。轻度认知功能损伤(MCI)是指有记忆障碍或轻度的其他认知功能损害，但其社会职业或日常生活未受影响，也无法用已知的医学或精神神经疾病解释，是介于正常老化与轻度痴呆之间的临床状态。MCI可增加痴呆发生风险，2型糖尿病合并MCI的发生率为10.8%～17.5%[5]。2型糖尿病伴认知功能障碍主要表现为注意力、执行能力、空间处理能力及记忆力下降[6]。认知功能损伤可由特定的认知功能筛查量表发现。RBANS量表是由Randolph[7]开发用于筛查阿尔茨海默病的工具,对各种原因引起的认知功能损害有较好的识别效果，其中文译本同样有良好的信度与效度[8]。有研究显示，无论是否为糖尿病患者，高血糖均是痴呆的危险因素之一[9-10]。作为一种系统性疾病，2型糖尿病可能引起全身代谢异常及脑组织神经结构[11]、电生理[12]及血液循环[13]等方面改变，从而引起认知功能障碍，其机制可能有：(1)血糖代谢异常导致多元醇及氧化应激途径激活，蛋白质非酶糖基化，能源物质代谢、转换异常等；(2)微血管、大血管病变及血-脑脊液屏障破坏；(3)神经元淀粉样改变及钙离子失衡等。影像学也可观察到2型糖尿病患者存在双侧海马体积减小及广泛脑萎缩，且与认知功能下降程度相关[14]。

Aβ1-42由淀粉样蛋白前体(APP)在β分泌酶水解下生成，全身组织细胞均可产生，过量可溶性Aβ1-42单体逐渐聚集形成有毒性的纤维化沉淀，诱导、参与一系列病理改变。sRAGE是糖基化终末产物受体(RAGE)的可溶性片段，RAGE属于细胞表面分子免疫球蛋白超家族成员。目前，对sRAGE的来源有两种可能解释，即由RAGE上脱落，或由RAGE mRNA选择性剪接产生[15]。sRAGE为RAGE胞外段，缺少跨膜镶嵌区和胞内段，无法完成细胞内的信号转导，与Aβ1-42等病理产物结合后可阻断其与全长RAGE结合，从而减轻体内的氧化应激反应。

本研究结果显示，病例组RBANS量表各分测验评分及标准分低于对照组，提示2型糖尿病患者存在认知功能损伤。

病例组血清Aβ1-42、sRAGE分别与RBANS量表标准分呈负相关、正相关，提示Aβ1-42水平的升高及sRAGE的降低均与认知功能损害相关。经调整年龄、受教育年限后的偏相关分析显示，Aβ1-42、sRAGE水平与RBANS量表标准分的相关性依然存在。因此，2型糖尿病患者Aβ1-42、sRAGE水平变化影响其认知功能，推测可能机制为：(1)糖尿病引起的一系列代谢紊乱及胰岛素抵抗导致Aβ1-42生成增多，过多的Aβ1-42聚集进一步加剧胰岛素抵抗及氧化应激反应，导致Aβ1-42生成、蓄积的恶性循环，sRAGE相对减少，不能发挥保护作用引起认知功能损害；(2)Aβ1-42与RAGE结合破坏血-脑脊液屏障[16]，减弱其屏障作用，影响大脑血液循环，并且Aβ1-42与RAGE结合后介导透过血-脑脊液屏障，血液循环中Aβ1-42增加伴随sRAGE的减少导致脑内Aβ1-42清除减少，造成脑组织Aβ1-42沉积，损伤脑白质及海马结构，导致中枢传导系统损伤。沉积的Aβ1-42可与神经元表面分子相互作用直接损伤神经元，还可以通过激活胶质细胞、信号通路等间接释放细胞因子等引起氧化应激、神经退行性改变。

本研究初步探讨了2型糖尿病患者发生认知功能损伤的机制，可能与Aβ1-42水平升高及sRAGE水平降低有关。据此，笔者进一步猜想，糖尿病这一以血糖升高为主的代谢紊乱综合征，可能主要通过RAGE mRNA选择性剪接改变导致全长型RAGE增加，修饰生成sRAGE减少，保护作用降低，加之病理产物增加，造成认知功能障碍等糖尿病慢性并发症的出现，该假设尚需进一步研究证实。

作者贡献：周莉进行课题设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；徐刚、张翠林、李玉凯、关如花、杨莹、张雅中、田金莉、许静、甄艳凤进行课题实施、评估、资料收集；房辉进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

参考文献

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(本文编辑：吴立波)

·专题研究·

【关键词】糖尿病，2型；认知障碍；β淀粉样肽类；糖基化终产物，高级

周莉，房辉，徐刚，等.血清β-淀粉样蛋白及可溶性糖基化终末产物受体与新诊断2型糖尿病患者认知功能损害的关系[J].中国全科医学，2016，19(2)：150-153.[www.chinagp.net]

Zhou L,Fang H,Xu G,et al.Relationship between cognitive impairment of patients with newly diagnosed T2DM and Aβ1-42 and sRAGE[J].Chinese General Practice，2016，19(2)：150-153.

Relationship Between Cognitive Impairment of Patients With Newly Diagnosed T2DM and Aβ1-42 and sRAGEZHOULi,FANGHui,XUGang,etal.NorthChinaUniversityofScienceandTechnology，Tangshan063000，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the change of the levels of Aβ1-42 and sRAGE in T2DM patients and the possible mechanism of cognitive impairment of T2DM patients.MethodsWe enrolled 66 T2DM patients who were diagnose in the Second Department of Endocrinology，Tangshan Gongren Hospital from March 2014 to December 2014.And 50 healthy people who received physical examination in the same hospital were selected as control group.Using self-designed questionnaire,the clinical data of subjects were collected,and the cognitive function of the subjects was evaluated by RBANS scale.The scale included 5 subtests on instant memory,visual breadth,verbal function,attention and delayed memory.According to the age of the subjects,the scale scores were obtained by table look-up and were transferred to standard score.From each subject,5 ml of fasting venous blood was extracted,and ELISA was employed to determine the levels of Aβ1-42 and sRAGE.ResultsCase group was lower than control group in the scores of instant memory,visual breadth,verbal function,attention,delayed memory and standard score of RBANS scale (P<0.05 for all).Case group was higher in Aβ1-42 level and lower in sRAGE level than control group (P<0.05).In case group,age had negative correlation with the scores of RBANS subtests and standard score (P<0.05);education years had positive correlation with the scores of instant memory,visual breadth,attention,delayed memory and standard score,and had negative correlation with verbal function (P<0.05);Aβ1-42 level had negative correlation with the scores of RBANS subtests and standard score(P<0.05);sRAGE level had positive correlation with the scores of instant memory,verbal function,attention and delayed memory and standard score(P<0.05),and had no correlation with visual breadth(P>0.05).After the adjustment of age and education years,the Aβ1-42 level of patients in case group had negative correlation with the scores of instant memory,attention,delayed memory and standard score (r=-0.464,-0.418,-0.384,-0.696;P<0.05),and sRAGE level had positive correlation with instant memory,delayed memory and standard score (r=0.422,0.394,0.566;P<0.05).ConclusionCognitive impairment exists in T2DM patients,and the mechanism may be related with the elevation of Aβ1-42 level and the decrease of sRAGE level.

【Key words】Diabetes mellitus,type 2;Cognitive disorder;Amyloid beta-peptides;Glycosylation end products，advanced

收稿日期：(2015-08-11；修回日期：2015-12-02)

【中图分类号】R 587.1

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.02.006

通信作者：房辉，063000河北省唐山市，唐山工人医院内分泌二科；E-mail:fanghui@medmail.com.cn