新确诊的2型糖尿病、糖耐量减低患者认知功能和脑白质微结构的变化及相关性

马一骏，李青菊，李俊，翟晨光，张园园

(郑州大学第二附属医院，郑州450014)

新确诊的2型糖尿病、糖耐量减低患者认知功能和脑白质微结构的变化及相关性

马一骏，李青菊，李俊，翟晨光，张园园

(郑州大学第二附属医院，郑州450014)

目的探讨新确诊的2型糖尿病(T2DM)和糖耐量减低(IGT)患者是否存在认知功能障碍和脑白质微结构改变及二者是否有关。方法新确诊的T2DM患者20例(T2DM组)、新确诊的IGT患者18例(IGT组)、正常人17例(正常组)，接受蒙特利尔量表(MoCA)评分及脑白质磁共振弥散张量成像(DTI)检查[得到各向异性(FA)值]，分析MoCA评分与FA值的相关性。结果T2DM组、IGT组、正常组的MoCA评分分别为(24.78±2.42)、(26.12±1.47)、(27.16±2.21)分；组间相比，Plt;0.01；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt; 0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。T2DM组、IGT组、正常组的左侧脑白质FA值(FAl)分别为0.457 8±0.020 1、0.472 3±0.018 2、0.487 6±0.020 0；组间相比，Plt; 0.01；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt;0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。T2DM组、IGT组、正常组的右侧脑白质FA值(FAr)分别为0.469 8±0.019 3、0.481 7±0.036 8、0.492 7±0.022 4；组间相比，Plt;0.05；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt;0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。T2DM组MoCA评分与FAl呈正相关(r=0.432，Plt;0.05)，与FAr无相关关系(r=0.605，Pgt;0.05)。结论新确诊的T2DM患者可能已经存轻度认知功能障碍及脑白质微结构改变，而新确诊的IGT患者的认知功能和脑白质微结构可能尚未出现改变；新确诊的T2DM患者左侧脑白质微结构的改变可能对认知功能下降有一定影响。

认知功能障碍；脑白质微结构；2型糖尿病并发症；2型糖尿病；糖耐量减低；蒙特利尔量表；磁共振弥散张量成像

目前糖尿病(DM)已成为威胁公众健康的重大疾病，在中国，糖尿病发病率呈逐年上升趋势，其中2型糖尿病(T2DM)患者约占中老年DM患者的90%[1]。长期高血糖状态可使脑血管发生硬化、破裂出血、供血不足等，容易导致血管性痴呆。有研究[2]表明，T2DM患者在患病早期、尚缺乏明显的血管疾病表现时，可能已出现脑部微结构改变与轻度认知功能障碍(MCI)。本研究通过蒙特利尔量表(MoCA)评分及脑白质磁共振弥散张量成像(DTI)检查，探讨新确诊的T2DM和糖耐量减低(IGT)患者是否存在认知功能障碍和脑白质微结构改变及二者是否有关。现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2016年1月～2017年1月在郑州大学第二附属医院住院并符合纳入标准的新确诊的T2DM患者20例[T2DM组，男10例、女10例，年龄(47.7±6.9)岁]、新确诊的IGT患者18例[IGT组， 男10例、女8例，年龄(47.7±9.1)岁]。纳入标准：①新确诊的T2DM和新确诊的IGT患者符合2010年美国糖尿病学会即ADA制定的T2DM诊断标准；②患者右利手，受教育年限≥16 a(高中及以上文化水平)。排除标准：①影响测试的视力、听力、语言交流及肢体活动障碍者；②有其他内分泌疾病或影响认知功能的精神及神经疾病；③脑血管意外及肿瘤、外伤、感染或有中枢神经系统障碍体征；④酒精依赖或其他精神药物滥用者；⑤全脑常规磁共振成像检查发现有明显脑白质病变者(Wahlund评分﹥1分)。另同期选择正常人17例[正常组，男9例、女8例，年龄(48.2±9.2)岁]作对照。T2DM组、IGT组、正常组的年龄、性别构成及受教育年限比较差异无统计学意义(P均gt;0.05)。

1.2 MoCA评分方法 T2DM组、IGT组入院确诊后接受MoCA评分测试，正常组同期接受MoCA评分测试。

1.3 脑白质磁共振DTI及各向异性(FA)值测算方法 用3.0T磁共振扫描仪进行受试者颅脑磁共振DTI检查，用8通道相位陈列线圈接收磁共振信号，用Functool功能软件包对原始图像进行处理、校正，得到FA图，选择半卵圆中心层面左右对称放置感兴趣区(ROI)，得到受试者左右侧半卵圆中心脑白质FA值(FAl、FAr)。

2 结果

2.1 三组MoCA评分比较 T2DM组、IGT组、正常组的MoCA评分分别为(24.78±2.42)、(26.12±1.47)、(27.16±2.21)分；组间相比，Plt;0.01；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt;0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。

2.2 三组FA值比较 T2DM组、IGT组、正常组的FAl分别为0.457 8±0.020 1、0.472 3±0.018 2、0.487 6±0.020 0；组间相比，Plt;0.01；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt;0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。T2DM组、IGT组、正常组的FAr分别为0.469 8±0.019 3、0.481 7±0.036 8、0.492 7±0.022 4；组间相比，Plt;0.05；T2DM组与IGT组、正常组相比，P均lt;0.05；IGT组与正常组相比，Pgt;0.05。

2.3 T2DM组MoCA评分与FA值的相关性 T2DM组MoCA评分与FAl呈正相关(r=0.432，Plt;0.05)，与FAr无相关关系(r=0.605，Pgt;0.05)。

3 讨论

T2DM的主要并发症之一就是中枢神经系统病变，T2DM患者脑血管发生损伤的概率明显升高[3]，血管性认知功能障碍的发生率随之上升[4]。T2DM患者早期在临床上缺乏明显血管疾病表现时，可能已出现脑白质微结构改变与轻度认知功能障碍(MCI)。

MCI临床特点为患者表现出与其年龄不相称的记忆力下降、定向障碍、语言障碍、视空间能力受损、计算力下降、判断和解决问题的能力下降，但日常生活受到的影响常不明显，容易被忽视。MCI患者发生痴呆的危险性很高，有10%～30%的MCI会发展为痴呆[5]。 MoCA是用来对认知功能异常进行快速筛查的评定工具，包括注意力与集中力、执行功能、记忆、语言、视结构技能、抽象思维、计算和定向力等8个认知领域的11个检查项目，总分30分，≥26分为正常，其敏感性高，覆盖重要的知识领域。MoCA评分是临床上诊断MCI的主要依据[6]。本研究结果显示，新确诊的T2DM患者MoCA评分明显低于新确诊的IGT患者和正常人，而IGT患者的MoCA评分与正常人相近，提示新确诊的T2DM患者可能已经出现了MCI，IGT患者尚不存在MCI。

半卵圆中心为大脑半球中心呈半卵圆形的白质区，为脑白质核心，主要由胼胝体的辐射纤维以及经内囊的投射纤等组成，在大脑半球上横切面呈半卵圆形。半卵圆中心的髓质由三种纤维组成，分别为联络纤维、联合纤维和投射纤维。联络纤维连接一侧大脑半球内每个部分的皮质区，联合纤维连接双侧大脑半球的对应皮质部分，投射纤维连接皮质和皮质下等部分，形状类似扇形，又名辐射冠；投射纤维极为发达，与联络纤维和联合纤维相比数量最多。半卵圆中心由大脑中动脉浅支(软脑膜分支)的髓支供血，此处血管几乎没有侧支，且每支动脉血管供应特定的大脑白质区域，所以半卵圆中心区域在高血糖等影响下易出现病变。T2DM是以胰岛素抵抗为主伴胰岛素进行性分泌不足导致慢性高血糖为特征的代谢性疾病，T2DM早期患者脑白质微结构改变的病因复杂，相关研究提出了几点推论[7,8]：①脑部微血管病变：高血糖可引起脑部毛细血管内皮损伤、增厚，导致内皮功能紊乱，并造成毛细血管减少，神经元细胞缺氧，引起神经元细胞脱髓鞘改变。②NO合成减少或活性下降：NO是一种可溶于水的活性气体小分子，具有亲脂性，高血糖状态使脑动脉血管内皮细胞合成NO减少，降低神经元传导速度。③糖基化终末产物增多：高血糖可导致神经元内糖基化终末产物增多，因其具有细胞毒性，可加速神经元细胞的凋亡。DTI技术计量的是组织内水分子的随机运动方向，并以此作为判断组织结构和功能的依据，测得规定区域内水分子各个方向上的扩散强度，然后传至工作站，得到DTI后处理成像参数值[9]，其中之一就是FA值，FA指水分子扩散的各向异性在整个扩散张量中所占比率，它与脑白质神经纤维髓鞘的完整性、致密性呈正相关[10]。本研究结果显示，新确诊的T2DM患者脑白质FA值低于IGT患者和正常人，而IGT患者的脑白质FA值与正常人相近，提示T2DM患者早期已经出现了脑白质微结构的改变，IGT患者尚未出现脑白质微结构改变。

有研究[11]提示T2DM患者的脑白质微结构改变与认知功能改变相关联,本研究结果显示T2DM组的FAl与MoCA得分呈正相关，推测新确诊的T2DM患者认知功能的下降与其左侧脑白质微结构的改变有关。

以往对T2DM所致神经系统病变的研究中所选取的实验对象基本上均有相当长一段时间的DM病史，本研究选取新确诊的T2DM和新确诊的IGT患者为研究对象，目的在于发现T2DM早期神经系统病变，并及时进行干预治疗。本研究的不足之处在于样本量偏少。今后将增加病例，进行大样本的观察研究。

[1] Appelhans BM, White MC, Schneider KL, et al. Time to abandon the notion of personal choice in dietary counseling for obesity[J]. J Am Diet Assoc, 2011 ,111(8):1130-1136.

[2] Yau PL, Javier D, Tsui W. Emotional and neutral declarative memory impairments and associated white matter microstructural abnormalities in adults with type 2 diabetes[J]. Psychiatry Res, 2009,174(3):223-230.

[3] Kim BJ, Lee SH. Cerebral microbleeds: their associated factors, radiologic findings, and clinical implications[J]. Stroke, 2013,15(3):153-163.

[4] Naka H, Nomura E, Kitamura J, et al. Antiplatelet therapy as a risk factor for microbleeds in intracebral hemorrhage patients:analysis using specific antiplatelet agents[J]. Stroke Cerebrovasc Dis, 2013,22(6):834-840.

[5] Reijmer YD, Ruis C, Kappelle LJ. Cognitive dysfunction in patients with type 2 diabetes[J]. Diabetes Metab Res Rev, 2010,26(7):507-519.

[6] Sun X, Liang Y, Wang J. Early fronal structual and functional changes in mild white matter lesions relevant to cognitve decline[J]. J Alzheimer′s Dis, 2014,40(1):123-134.

[7] Geijselaers SL, Sep SJ, Stehouwer CD. Glucose regulation, cognition, and brain MRI in type 2 diabetes: a systematic review[J]. Lancet Diabetes Endocrinol ,2015 ,3(1):75-89.

[8] Harrison LB, Raskin P, Lingvay I. Beta-cell function preservation after 3.5 years of intensive diabetes therapy[J]. Diabetes Care, 2012 ,35(7):1406-1412.

[9] Reijmer YD, Brundel M, de Bresser J. Microstructural white matter abnormalities and cognitive functioning in type 2 diabetes: a diffusion tensor imaging study[J]. Diabetes Care, 2013,36(1):137-144.

[10] Hsu JL, Chen YL, Leu JG. Microstructural white matter abnormalities in type 2 diabetes mellitus: a difussion tensor imaging study[J]. Neuroimage, 2012,59(2):1098-1105.

[11] Hoogenboom WS, Marder TJ, FIores VL, et al. Cerebral white matter integrity and resting-state functional connectivity in middle-aged patients with type 2 diabetes[J]. Diabetes, 2014,63(2):728-738.

Changesandcorrelationofcognitivefunctionwithmicrostructureofwhitematterinnewlydiagnosedtype2diabetesmellitusandimpairedglucosetolerance

MAYijun,LIQingju,LIJun,ZHAIChenguang,ZHANGYuanyuan

(TheSecondAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450014,China)

ObjectiveTo investigate whether there are cognitive dysfunction and white matter microstructure changes in patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus (T2DM) and impaired glucose tolerance (IGT) and whether the two are related.MethodsTwenty patients with newly diagnosed T2DM (T2DM group), 18 newly diagnosed IGT patients (IGT group), and 17 normal subjects (normal group)

the Montreal Scale (MoCA) score and white matter magnetic resonance diffusion tensor imaging (DTI) check [anisotropy (FA value)]. Then we analyzed the correlation between MoCA score and FA value.ResultsThe MoCA scores of the T2DM group, IGT group, and normal group were 24.78±2.42, 26.12±1.47, and 27.16±2.21, respectively; the FA values of left white matter (FAl) in the T2DM group, IGT group, and normal group were 0.457 8±0.020 1, 0.472 3±0.018 2, and 0.487 6±0.020 0, respectively; the FA values of right white matter (FAr) in the T2DM group, IGT group, and normal group were 0.469 8±0.019 3, 0.481 7±0.036 8, and 0.492 7±0.022 4, respectively; significant difference was found between every two groups (Plt;0.01), no significant difference was found between the IGT group and normal group (Pgt;0.05), and significant difference was found between the T2DM group and IGT group, and between the T2DM group and the normal group (allPlt;0.05). There was a positive correlation between MoCA score and FAl in the T2DM group (r=0.432,Plt;0.05), but there was no correlation between MoCA score and FAr (r=0.605,Pgt;0.05).ConclusionNewly diagnosed T2DM patients may have mild cognitive dysfunction and white matter microstructure changes, and the cognitive function and white matter microstructure in newly diagnosed IGT patients have not changed; newly diagnosed T2DM patients with left white matter changes in microstructure may have a certain impact on cognitive decline.

cognitive dysfunction; white matter microstructure; complications of type 2 diabetes; type 2 diabetes mellitus; impaired glucose tolerance; Montreal scale; magnetic resonance; diffusion tensor imaging

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.43.003

R587.2； R587.2

A

1002-266X(2017)43-0008-03

河南省高等学校重点科研项目(17A320039)。

马一骏(1991-)，女，在读硕士研究生，住院医师，主要研究方向为2型糖尿病及其并发症的诊断及治疗。E-mail： 1558173709@qq.com

李青菊(1964-)，女，硕士，主任医师，主要研究方向为2型糖尿病及其并发症的诊断及治疗。E-mail ： liqingju1133@163.com

2017-08-27)