脑出血患者血清脑源性神经营养因子与痴呆的相关性分析

李万里 曹金娟 王焕焕 孟聪聪 于荣焕

开封市中心医院，河南 开封475000

临床上脑出血主要是指脑实质在非外伤情况血管破裂引起的出血，占所有脑血管疾病的30%～40%，其中高血压脑出血是最常见病因，此外血管畸形、血管瘤亦可引起脑出血，可导致患者不同程度的神经功能缺损［1-2］，给患者、家庭及社会带来严重的经济负担和压力，且由于环境、社会、饮食等因素的影响，脑出血的发生率仍呈逐年上升趋势。研究证实［2-3］，脑出血不仅可以引起肢体活动不利、感觉异常、言语障碍等症状，也是血管性认知障碍（vascular cognitive impairment，VCI）发生的主要疾病之一。研究发现［3-4］，脑出血患者中约1/3存在VCI，其中4.0%为血管性痴呆（vascular dementia，VD），1 a 后10.0%的无VCI 患者进展为VCI，11.0%的VCI 患者进展为VD。VCI 是一组与脑血管疾病显著相关的认知障碍综合征，临床早期可以表现为记忆力、计算力等高级功能下降以及个性改变等，不影响患者的日常生活能力，但随着疾病的进行性发展会逐渐发展为反应迟钝、语言表达异常的痴呆症状，严重降低患者的生活质量［5-6］。随着我国社会人口构成的老龄化，VCI在认知类疾病中的比例逐年升高，仅次于阿尔茨海默病［7-8］。目前VCI的治疗包括药物治疗和非药物治疗，但均为非特效治疗方案，因此临床仍以预防脑血管疾病的发生作为预防VCI 的主要方案［9］。目前关于VCI 的发生具体机制尚不明确，炎性反应、氧化应激反应参与了VCI 的发生、发展过程［10-11］。脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是一种可以诱导神经存活并影响其功能的蛋白质，可以分布于中枢神经系统、周围神经系统、内分泌系统、骨和软骨组织等广泛区域内，但主要是在中枢神经系统内表达，其中海马和皮质的含量最高［12-13］。研究发现［14-15］，BDNF 通过与酪氨酸激酶B（TrkB）相互结合后可引起TrkB 自身磷酸化作用增强，并通过Ras-MAPK通路激活CAMP反应元件结合蛋白，进而增加BDNF 基因及抗凋亡蛋白基因BCL-2 的表达，最终促进神经细胞生存，增加突触可塑性及神经发生。有研究证实［16-17］BDNF 参与了高血压脑出血的发生，但与脑出血后VCI的发生及是否可以对VCI的发生有预测价值尚不明确，本研究探讨BDNF对脑出血患者痴呆的预测价值。

1 对象和方法

1.1 研究对象 选择2018-05—2019-06 开封市中心医院收治的180例脑出血患者为研究对象，男107例，女73 例，年龄18～77（60.47±4.87）岁。纳入标准：年龄＞18 岁；急性起病，临床表现为不同程度神经功能缺损，如言语不利、意识障碍；头颅CT确诊为脑出血；符合《中国脑出血诊治指南（2019）》诊断标准［18］；预期生存期＞1 a。排除标准：明确其他原因引起的认知功能障碍；随访期间出现其他不能继续完成本研究的其他不良事件；精神异常者；恶性肿瘤患者；肝、肾功能不全者；结缔组织病患者。

1.2 观察指标 所有患者于入院后第2天及出院后6 个月采用简易智能筛查量表（MMSE）评估认知功能；出院后6个月根据《2019年中国血管性认知障碍诊治指南》将患者分为VCI患者60例，其中VD组22例，非痴呆型血管性认知功能障碍（VCIND）组38例；对照组（不符合认知障碍标准）120例。

记录性别、年龄、体重指数（BMI）、病因、神经功能缺损评分（NIHSS评分）、出血部位（脑叶、基底节、小脑、脑干等）、出血量（大量：脑干＞10 mL，小脑＞20 mL，脑叶及基底节区＞60 mL；中量：脑干5～10 mL，小脑10～20 mL，脑叶及基底节区30～60 mL；少量：脑干＜5 mL，小脑＜10 mL，脑叶及基底节区＜30 mL）等，同时记录相关实验室指标。

于纳入研究后第2 天及出院后6 个月清晨抽取空腹静脉血，采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测BDNF水平（试剂购自北京康斯尔泰生物科技有限公司）。采用ROC曲线分析不同因素对VCI的预测价值。

1.3 统计学分析 实验数据采用SPSS 22.0 软件包处理。采用均数±标准差（±s）表示正态分布且方差齐的计量资料，行t检验；采用百分数表示计数资料，行χ2检验。采用多因素Logistic 回归分析危险因素。多组间比较采用方差分析检验总体间差异性，当P＜0.05 再以SNK-q 检验行两两比较。等级资料比较采用Mann-Whitney 检验。相关性分析采用Pearson 线性相关性分析。采用ROC 曲线分析预测价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组患者临床资料比较 VCI组年龄、NIHSS评分、出血量、出血部位、Hcy及BDNF水平与对照组比较有显著性差异（P＜0.05）。见表1、2。

2.2 多因素Logistic 回归模型分析 高龄、NIHSS评分高、大量出血、脑叶出血、Hcy 水平升高及BDNF 水平降低是脑出血患者发生VCI 的危险因素（P＜0.05）。见表3。

表1 2组患者基本资料比较［n（%）］Table 1 Comparison of basic data of patients in two groups［n（%）］

表2 2组患者实验室指标比较（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes of patients between the two groups（±s）

表2 2组患者实验室指标比较（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes of patients between the two groups（±s）

注：TG：甘油三酯；TC：总胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白；LDL-C：低密度脂蛋白；Hcy：同型半胱氨酸；BDNF：神经营养因子

P值0.038 0.035 0.000 0.365 0.465 0.333 0.655 0.043 0.003指标年龄/岁NIHSS评分（分）出血量（mL）TG（mmol/L）TC（mmol/L）HDL-C（mmol/L）LDL-C（mmol/L）Hcy（mmol/L）BDNF（mg/L）VCI组（n=60）65.65±5.78 16.27±3.54 48.65±10.74 1.82±0.31 5.13±0.32 0.89±0.17 3.89±1.04 19.54±3.74 1.63±0.54对照组（n=120）56.65±4.45 11.76±2.43 29.87±11.98 1.79±0.57 5.14±0.66 0.91±0.15 3.13±1.13 15.72±2.33 3.54±0.94 t值2.324 2.452 3.454 0.454 0.312 0.490 0.145 2.177 2.995

表3 多因素Logistic回归模型Table 3 Multivariate Logistic regression model

2.3 认知障碍程度与BDNF的相关性 出院后6个月VCIND 组与对照组MMSE 评分、BDNF 水平均高于入院时（P＜0.05）；出院后6个月VD组BDNF水平高于入院时（P＜0.05），MMSE 评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）；入院时3 组MMSE 评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）；出院后6个月3组MMSE评分比较差异有统计学意义（P＜0.05），两两比较，VD组与VCIND组MMSE评分低于对照组（P＜0.05），VD组MMSE评分低于VCIND组（P＜0.05）；入院时及出院后6 个月3 组BDNF 水平比较差异有统计学意义（P＜0.05），两两比较，入院后及出院后6 个月VD 组与VCIND组BDNF水平均低于对照组（P＜0.05），VD组BDNF 水平低于VCIND 组（P＜0.05）。见表4。Pearson 相关分析发现，出院后6 个月BDNF 水平与MMSE评分呈正相关。见图1。

表4 2组患者认知障碍程度与BDNF水平比较 （±s）Table 4 Comparison of the degree of cognitive impairment and BDNF level （±s）

注：P1为3组患者方差分析检验；P2为VD组与VCIND组比较；P3为VD组与对照组比较；P4为VCIND组与对照组比较

组别VD组VCIND组对照组P1值P2值P3值P4值n BDNF水平（mg/L）22 38 120 MMSE 评分（分）入院后22.54±3.72 22.67±3.46 22.65±3.65＞0.05 t值0.635 2.356 3.652 P值0.326 0.036 0.000 t值2.165 2.987 3.265出院后6个月23.17±3.16 25.33±2.76 28.33±3.31＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05入院后1.23±0.48 1.89±0.69 3.54±0.94＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05出院后6个月1.67±0.98 2.66±1.06 3.98±1.01＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05 P值0.045 0.000 0.000---

图1 BDNF水平与MMSE 评分相关性Figure 1 Correlation between BDNF level and MMSE score

2.4 入院后不同指标对脑出血后发生VCI 的预测价 值 BDNF 预 测VD 及 预 测VCIND 的AUC 面 积 分别为0.749、0.704，均＞0.7，灵敏度分别为84.2%、85.9%，特异度分别为80.9%、80.6% 。见表5、图2～3。

3 讨论

临床上VCI是反复多次或大面积的脑血管疾病造成脑组织损伤引起的［19］，其中脑出血作为常见的脑血管疾病，是引起VCI 的主要因素之一。本研究发现，VCI 组年龄、NIHSS 评分、出血量、出血部位、Hcy 及BDNF 水平与VIC 的发生相关；多因素分析发现，高龄、NIHSS评分高、大量出血、脑叶出血、Hcy水平升高及BDNF 水平降低是脑出血患者发生VCI 的危险因素。分析原因为高龄患者由于本身脑功能生理性降低，当脑出血作为较大的脑部损伤发生后，进一步加速脑功能的降低，更容易出现高级功能减退［20］。临床上MMSE量表主要评价记忆力、理解力、定向力、计算力及语言能力，而上述功能的主要脑部分区多在脑叶部位［21-22］，因此脑叶损伤患者出现VCI的风险相对较大。一般而言，出血量大者NIHSS 评分相对较高，提示脑组织损伤越严重，高级功能的损伤及VCI 的发生风险亦较大［23］。目前关于VCI 的发生机制，研究认为炎性反应及氧化应激反应在VCI的发生过程中起重要作用［24-25］。Hcy是一种氨基酸，是半胱氨酸与蛋氨酸代谢的中间产物，本身并不参加蛋白质的合成，但可以通过氧化应激反应损伤血管内膜，引起脑出血，进而参与VCI的发生［26］。研究发现［27］，出血性脑卒中患者VCI与血清Hcy呈显著正相关；随着VCI 程度加重，血清Hcy 含量随之升高。BDNF属于生长因子一类，可以通过信号转导使特定的细胞存活，并进一步分化或生长，最终成为神经元。动物实验发现，脑损伤后的小鼠移植转染BDNF的成纤维细胞可以有效减少海马神经元死亡［28］。此外，BDNF 可以促进乙酰胆碱的释放，进而参与突触传递及可塑性过程，通过突触长时程增强（LTP）效应参与学习记忆过程［29］。

表5 入院后不同指标对脑出血后发生VCI的预测价值Table 5 Prediction values of different indicators for VCI after cerebral hemorrhage after admission

图2 不同指标对脑出血后发生VD的预测价值Figure 2 Prediction values of different indicators for VD after cerebral hemorrhage

图3 不同指标对脑出血后发生VCIND的预测价值Figure 3 Prediction values of different indicators for VCIND after cerebral hemorrhage

VCI包括从轻度认知障碍到痴呆的整个过程，其中VD 是明确的脑血管病变且达到痴呆标准，而VCIND 为有认知功能降低但尚未达到痴呆标准［30］。本研究发现VD 组MMSE 评分低于VCIND 组与对照组，VCIND组MMSE评分低于对照组；VD组BDNF水平低于VCIND 组与对照组，VCIND 组低于对照组。进一步Pearson 相关分析发现，出院后6 个月BDNF水平与MMSE评分呈正相关，可见BDNF与认知障碍的发生及程度均显著相关，随着BDNF 水平降低，认知障碍程度越严重。研究发现［31］，脑出血后认知功能障碍组患者血清BDNF 水平显著低于无认知功能障碍患者（P＜0.01）。轻度损伤组、中度损伤组和重度损伤组患者血清BDNF水平存在显著性差异（P＜0.01）。BDNF 与MMSE 评分呈正相关（P＜0.05），支持本研究结果。目前认为BDNF 可能通过以下机制参与脑出血后认知障碍：（1）通过与受体TrkB结合易化LTP效应，不仅促进海马功能的恢复，且可以促进突触可塑性，使树突生长［32-33］；（2）通过稳定细胞内钙离子浓度抑制兴奋性氨基酸的毒性凋亡作用［34］；（3）增加脑组织乙酰胆碱浓度，促进胆碱能信号通路的恢复，缩短高级功能障碍持续时间［35］。

研究认为［36-37］，VCIND 是介于正常和痴呆之间的认知障碍，病情相对较轻，更重要的是其认知障碍可逆。因此，如果早期诊断，及时给予干预有重要临床意义。但目前VCIND 的诊断以神经心理量表为主，同时辅以影像学检查，容易受到主客观因素影响，且预测价值较低［38-39］。目前临床预测研究中ROC曲线是最常用方法，其可以选择最佳阈值，同时了解不同指标的灵敏度及特异度［40-41］。一般而言AUC面积是首要参考指标，其中AUC＞0.7提示有一定的预测［42-43］。本研究分析不同指标对脑出血后VCI 发生的预测价值发现，BDNF 对VD 和VCIND 均有一定的预测价值。但由于本研究存在样本量不足的局限，虽然可以为临床研究提供一定参考价值，但仍需大样本研究进一步验证。此外，由于临床实际中NIHSS 评分、出血量与脑出血部位之间不一定匹配，存在不同脑出血部位、不同出血量但有相同NIHSS 评分的情况，因此在以后的研究中需进一步根据脑出血部位进行分组后再进行深入研究。因此，BDNF 与脑出血后VCI 的发生相关，随着血清BDNF水平降低，VCI 严重程度随之增加，且入院后BDNF可以预测VCI 发生，特别是VD 发生的标记物之一，临床上针对BDNF低的患者需引起重视。