血清细胞外信号调节激酶1/2与脑梗死后认知功能损害的相关性分析

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随着社会发展，人口老龄化和生活方式、习惯改变等，脑梗死在临床上发病率有所升高，认知功能障碍是脑梗死常见并发症，其在很大程度上影响病人生活质量。脑梗死在治疗上有血管和细胞途径两种方式。其中细胞途径是基于脑梗死后诱导不同信号通路和相互作用机制，调节下游效应分子路径从而影响缺血区细胞生理生化效应。相对血管途径，该途径在防治脑梗死和保护脑组织上有重要价值[1]。血清细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signal - regulated kinase 1/2，ERK1/2)属于丝裂原活化蛋白激酶，是一种蛋白酶细胞内信号因子，其能通过磷酸化级联反应激活JNK等多种酶，放大信号传导到细胞内。又通过减数分裂、有丝分裂等发挥调控细胞生长、分化和凋亡作用。研究指出，脑梗死认知功能损害是由相应缺血神经组织神经细胞过度凋亡造成，而ERK1/2广泛分布在大脑皮层、海马中，其可能被神经组织损伤激活，从而保护神经细胞[2]。本研究观察血清ERK1/2与梗死后认知功能损害的相关性，以期为临床脑梗死认知功能损害提供循证医学依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2011年11月—2015年11月71例脑梗死病人作为研究组，选取同时期非脑梗死病人71例作为对照组。研究组，男39例，女32例；年龄42岁～78岁(62.8岁±3.5岁)；合并高血压病16例，糖尿病5例，其他5例。对照组，男41例，女30例；年龄44岁～76岁(62.5岁±3.3岁)；合高血压病14例，糖尿病6例，其他7例。两组在年龄、性别、合并症上比较无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。脑梗死诊断标准符合全国第四届脑血管病学术会议制定的标准[3]。纳入病人签署知情同意书，获得医院伦理委员会同意后进行，且经影像学检查排除其他疾患。排除标准：存在意识障碍、存在其他严重躯体疾病且病情不稳定者；美国国立卫生研究院卒中量表(NHISS)评分10分以上者，影响认知功能评定者。

1.2 方法 对两组临床资料进行比较，包括基础疾病病史、吸烟、饮酒、体重指数(BMI)。并对两组进行实验室检查，指标包括血糖(GLU)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、ERK1/2。均采用1/10枸橼酸钠抗凝管抽取空腹静脉血后送实验室统一进行检查，ERK12采用双抗体酶免疫法检测。

对两组进行相关评估量表评估。简易智力筛查量表(Simple Intelligence Screening Scale，MMSE)，分30个小项目，其中1项～5项为时间定向，6项～10项为地点定向，11项～13项为语言即刻记忆，14项～18项为注意力和计算力，19项～21项为短时记忆，22项～23项为物体命名，24项为语言复述，25项为阅读理解，26项～28项为语言理解，29项为语言表达，30项为图形执行力，每个项目操作正确为1分。大于24分为正常。蒙特利尔认知评定量表(Montreal Cognitive Assessment Scale，MoCA)，认知功能包括执行和视空间功能、命名、注意力、语言表达、抽象思维、延迟回忆、定向力，共30个单项，每项正确计1分。26分以上为正常。韦氏记忆量表(Wechsler Memory Scale，WMS)包括个人经历、时间和空间定向、数字顺序关系、逻辑记忆、顺背和倒背数字、视觉再生、联想学习、触觉记忆和理解记忆。70分以上为大致正常[4]。

1.3 统计学处理 应用SPSS 15.0统计软件进行统计学处理，组间比较采用χ2检验，或采用Fisher精确概率计算法，变量间相关性采用Spearman相关分析进行检验，影响因素采用Logistic回归分析，检验水准为α=0.05。以P<0.05为具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组临床资料比较 研究组在动脉硬化、斑块形成发生率上高于对照组(P<0.05)，而在学历、吸烟、饮酒、基础疾病上比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 两组临床资料比较(±s) 例(%)

2.2 两组实验室和量表指标比较 研究组在HDL-C、MMSE、MoCA、WMS评分低于对照组，在TG、TC、ERK1/2高于对照组(P<0.05)，而在LDL-C、BMI上比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表2。

表2 两组实验室和量表指标比较(±s)

2.3 脑梗死认知功能损害多影响因素分析 经Logistic回归分析，脑梗死认知功能损害多影响因素有动脉硬化、斑块形成、TG、TC、ERK1/2、HDL-C(P<0.05)。详见表3。

表3 脑梗死认知功能损害多影响因素分析

2.4 血清ERK1/2与脑梗死认知功能损害相关性 血清ERK12与脑梗死认知功能损害指标MMSE、MoCA、WMS负相关(P值分别为0.021、0.002、0.011)。详见表4。

表4 血清ERK1/2与脑梗死认知功能损害相关性

3 讨 论

脑梗死的神经细胞连接方式特别，其有胞体延伸出的轴突和树突相互形成神经细胞路线、网路等，形成复杂神经功能[5]。而细胞又受基因调控，ERK1/2是RNA调控蛋白中的一种，其活化和miRNA表达相关程度高，参与学习、记忆等通路，和认知功能紧密相关。其机制可能是ERK信号通路对神经细胞凋亡调控有关，且这种调控是一种抑制或促进双向作用。目前多数研究证实，这种双向机制可能由以下两方面组成，其一是ERK通路激活增加炎症反应，促进细胞凋亡发生；其二是ERK能上调抑凋亡蛋白Bcl-2或阻滞促凋亡因子Bad进而抑制细胞凋亡，而这种双向作用依赖细胞外刺激信号分子和细胞膜表面受体多样性等共同形成[6]。

本研究结果显示，脑梗死认知功能障碍和HDL-C、MMSE、MoCA、WMS评分、TG、TC、ERK1/2、动脉硬化、斑块形成等均有显著相关性，而在ERK1/2和MMSE、MoCA、WMS评分上则表现为负相关，MMSE、MoCA、WMS评分越高，则ERK1/2水平越低。这说明ERK1/2和脑梗死后认知功能障碍存在相关性。这与文献报道[7-8]结论是一致的。

学习、记忆等认知功能和神经突触传递效能之间存在关联，神经突触传递效能增强效应是维持认知功能的重要途径[9-10]，长时程增强效应的产生是由于突触前膜和突触后膜共同作用结果，突触前膜释放兴奋性递质，和突触后膜中的N-甲基-D-天冬氨酸受体结合，进而造成钙离子内流，经ERK通路转导，造成一系列生化反应，造成长时程增强效应发生。而ERK的活化正是通过和神经突触相关蛋白的调节作用，从而促使树突棘，进而影响神经突触可塑性和蛋白质翻译起始因子磷酸化状态[11]。从神经解剖学进行分析ERK和认知功能相关性，发现认知功能主义和大脑半球额叶、颞叶、海马有关，海马属于边缘系统，其和记忆、精神、行为、内脏功能等有关，海马损害则会造成记忆障碍[12-13]。miRNA表达增高对海马发育、修复和减缓萎缩均有正性作用，而ERK通路在海马组织中会被激活。另外一方面，ERK通路和大脑皮层神经细胞凋亡有一定相关性[14]。ERK1/2等通路活化均参与大鼠皮层神经元中神经细胞凋亡过程，其活化参与了抵抗神经酰胺诱导的皮层神经元凋亡，正是这些通路促使ERK1/2产生促进凋亡作用[15]。

血清ERK1/2与脑梗死认知功能指标MMSE、MoCA、WMS等呈现负相关，这可推测出ERK1/2和脑梗死认知功能存在相关性，临床上可根据ERK1/2水平来判断脑梗死认知功能损害程度和预后情况。