视神经脊髓炎患者脑脊液和血清间氯失衡的探讨

李 鑫 王 玉 程谦涛 吕达平

安徽医科大学第四附属医院神经内科，安徽 合肥 230022

视神经脊髓炎是(NMO)一种自身免疫相关的疾病，在中枢神经系统中引起星形胶质细胞损伤[1]，可表现为脊髓炎、视神经炎、脑病及脑干炎症等多种形式的发作症状[2]。与西方以多发性硬化为主的自身免疫性脱髓鞘疾病不同，东方人以视神经脊髓炎发病为主，且复发率和致残率均高。近年来随着对抗水通道蛋白-4(AQP-4)抗体的认知逐渐深入[3]，NMO已经从MS中独立出来[4-5]。现有研究也多围绕水通道蛋白展开，但视神经脊髓炎的病理生理机制仍未能完全阐明[6]。视神经脊髓炎的脑脊液生化等指标近年关注较少，通常认为脑脊液检查的作用有限，但近年也发现脑脊液检查可提供更多信息，如脑脊液胶质纤维酸性蛋白(GFAP)评估已被建议作为NMODS的额外诊断生物标志物[7]。近日有文献报道视神经脊髓炎脑脊液与血清的氯比值存在异常[8]，但并未说明是否为特征性反应，本研究从脑脊液及血清配对角度出发，试图寻找视神经脊髓炎的新的病理机制及生化指标。

1 对象和方法

1.1 NMO入选标准回顾性收集2014-01-01—2019-01-01在安徽医科大学第四附属医院神经内科诊断NMO的患者21例，女11例，男10例，平均年龄60.73岁；均符合2006年WINGERCHUK提出的NMO诊断标准诊断标准[9]，至少进行过一次脑脊液血清配对检查(共22次)；均行脑脊液细胞学及生化检查，且脑脊液来源于急性发作期。排除标准：急性期接受甲强龙治疗或丙种球蛋白治疗。

1.2对照组资料收集2014-01-01—2019-01-01在安徽医科大学第四附属医院神经内科诊断为非炎症性疾病并进行过腰穿检查的患者18例，平均年龄52.11岁，女 7 例，男 11 例；至少进行过一次脑脊液血清配对检查；排除非中枢神经系统脱髓鞘疾病：包括MS、NMO、ADEM、小脑炎等；排除神经系统感染性疾病，如细菌、病毒、分枝杆菌、真菌引起的脑炎、脑膜炎或脑脓肿；排除周围神经病。具体包括脑血管病5例，低颅压头痛2例，运动神经元病2例，代谢性脑病2例，癫痫3例，亚急性联合变性2例，器质性精神障碍1例，血管性头痛1例。

1.3周围神经病患者资料收集2014-01-01—2019-01-01在安徽医科大学第四附属医院神经内科诊断为周围神经病并行过腰穿检查的患者13例，平均年龄57.62岁，女3例，男10例；至少行过一次脑脊液血清配对检查。周围神经包括除视神经外的脑神经及周围神经。

1.4中枢神经系统感染患者资料收集2014-01-01—2019-01-01在安徽医科大学第四附属医院神经内科诊断为中枢神经系统感染，并进行过腰穿检查的患者15例，平均年龄42.5岁，女5例，男10例；至少行过一次脑脊液血清配对检查，不区分病原学诊断。

1.5研究变量在入选NMO患者和对照组中，全面收集血清研究，包括血清电解质、血糖、蛋白等。CSF全面收集细胞数、蛋白、Cl、葡萄糖等指标。以血清和CSF的配对数据，计算每个患者的Qalb、Qglu、QCl。

1.6统计学分析使用SPSS statistical base 24(IBM Armonk，NY，USA)进行统计分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，用方差分析(ANOVA)和事后检验进行参数测试，用于比较3组以上的变量。非正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)表示，使用Kruskal-Wallis进行非参数检验比较3组以上的变量。 以单因素分析中差异有统计学意义的年龄、QCl、细胞数及自选的性别、Qglu、Qalb为自变量，存在脊髓炎为因变量，使用二分类Logistic回归分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1不同疾病患者脑脊液及血清指标的单因素分析(1)视神经脊髓炎患者QCl较对照组差异有统计学意义(P<0.01)。除QCl以外的其他指标与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。(2)周围神经炎症组及中枢神经系统感染组QCl较对照组差异无统计学意义(P>0.05)。(3)中枢神经系统感染组脑脊液细胞数较对照组差异有统计学意义(P<0.05)。见表1、图1。

表1 各组间脑脊液及血清-脑脊液配对分析Table 1 Analysis of cerebrospinal fluid and serum-cerebrospinal fluid in all groups

注：与对照组相比，**P<0.01；与NMO组对比，#P<0.05；与对照组相比，***P<0.000 1

2.2二元Logistic回归分析单因素分析中提示差异有统计学意义的指标包括年龄、QCl、细胞数。另选取性别、Qglu、Qalb为为自变量，将视神经脊髓炎脊髓炎设为因变量，结果提示，对于视神经脊髓炎，QCl存在统计学上显著的相关性(P=0.001)，年龄也存在相关性(P=0.005)，性别、脑脊液细胞数、Qglu、Qpro差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

2.3评估研究变量对QCl的干扰因素为排除其他因素对QCl的干扰，将年龄、性别、脑脊液细胞数、脑脊液蛋白等指标与QCl进行了相关分析，计算Spearman相关系数，结果发现，除视神经脊髓炎阳性显著影响QCl外，其他指标均无显著影响。见表3。

图1 QCl在不同组方差分析结果Figure 1 QCl of AVONA in different groups

表2 影响视神经脊髓炎的二元Logistic回归分析Table 2 Binary Logistic regression of optic neuromyelitis

表3 研究变量与QCl的相关分析Table 3 Correlation analysis between variables and QCl

3 讨论

本研究证明，NMO患者的急性期血清和脑脊液之间存在氯化物失衡。NMO患者急性期QCl显著降低，同时首次证明不管与周围神经脱髓鞘疾病相比还是与中枢神经系统感染疾病相比，该趋势都同样存在。视神经脊髓炎的脑脊液及血清的其他生物学指标均未发现与其他疾病有所差异。

中枢神经系统感染中结核感染有特异性的低氯现象，但本研究并未排除该病，因在前期的数据统计中已经发现结核性脑膜炎中脑脊液Cl明显降低，但QCl并无明显偏差，整体感染组的QCl呈正态分布。因结核性脑膜炎样本量较少，未进行单独统计学分析。

Cl的转运过程与脉络丛上皮细胞密切相关，脉络丛的上皮细胞通过将Na+、Cl-和HCO3-从血液转运到脑室并分泌脑脊液。由于基底外侧膜中的离子转运蛋白与顶端膜中的离子转运蛋白不同，离子可实现单向转运[10]。因此QCl在血清-脑脊液中的失衡，首先考虑血脑屏障破坏所致，但通过引入中枢神经系统感染组的数据，提示血脑屏障受破坏的中枢神经系统感染组并未出现明显QCl失衡，对血Cl和脑脊液Cl的分析也表明，在各组间血Cl和脑脊液Cl差异均无统计学意义，故QCl的减低并非单纯由血或脑脊液一方的改变所致，而应该考虑与视神经脊髓炎本身的疾病相关。值得注意的是，Qpro实际提示了血脑屏障的渗透性，虽然在本研究中各组差异无统计学意义，但有研究表明脑脊液与血浆的白蛋白比例与NMO的活动及脊髓受累范围密切相关[11]。结合NMO组和中枢神经系统感染组的数值较其他组有明显升高，如继续扩大样本量，不排除出现NMO组及中枢神经感染组与其他组的统计学差异。

为最大限度了解血脑屏障对QCl的影响，本次研究进行了Qpro及QCl的相关性分析，且差异无统计学意义。目前的数据更倾向于支撑NMO本身的特异性改变而非血脑屏障的反应。

作为可能混淆的因素，脑脊液中的蛋白、细胞等因素对疾病本身有影响，推测这些因素也可能对QCl产生影响，但进一步的分析发现，脑脊液及血的其他生化指标对QCl的影响差异无统计学意义，而NMO的阳性则显示出了强烈的统计学差异，提示QCl可能在NMO的发病中起到特定的作用。

近年的研究发现NMO中水通道蛋白多呈阳性，关于水通道蛋白最近的几项研究表明存在不同类型的水通道蛋白[12]。在脉络丛中的上皮细胞上检测到水通道蛋白1(AQP-1)，而AQP-4，AQP-5和AQP-9位于星形胶质细胞和室管膜细胞上[13]，由肌营养不良蛋白聚糖(dystroglycan)复合物锚定在星形细胞足突膜[14]。免疫病理学研究表明，AQP-4免疫反应性位于血管周围边缘，玫瑰花结模式与NMO病变中IgG和活化补体成分沉积的模式相匹配[15]。通过前述分析，AQP-1及脉络膜与NMO相关性有限，AQP-4所存在的星形胶质细胞则可能对QCl起关键作用。但QCl的失衡诱发了星形胶质细胞的破坏还是NMO所致星形胶质细胞损伤引发了QCl的改变，现在还不能作出一个明确的判断。

本研究还观察到一些常规性的结果，如中枢神经系统感染的患者平均年龄较低，脑脊液细胞数较多。二元逻辑分析提示年龄、性别、QCl对NMO差异有统计学意义，但经过进一步的相关分析，年龄及性别并未发现与QCl有相关性。

本研究存在一定的局限主要在于中枢神经系统脱髓鞘疾病内部未进行进一步细分，特别是缺乏多发性硬化、单纯视神经炎等与视神经脊髓炎的对比，但我国与西方国家不同，典型MS较少，单纯视神经炎在神经科就诊较少，收集到的配对研究的资料不足以进行统计分析。后续的研究中希望能收集到更大的样本量对试验结果进行进一步的确认及细分，进一步通过试验的方式明确QCl与星形胶质细胞损伤间的逻辑关系。

视神经脊髓炎患者的血清和脑脊液中的氯比值较低，在其他疾病中未见到该现象，是NMO较特征性表现，而血脑屏障的破坏不能解释该现象，QCl的失衡可能反映了NMO的病理生理特点。