慢性肾脏疾病患者脑代谢物水平变化初探

张 苗，李娇娇，张 斌,崔国庆，刘 迪，程锦秀，贺 松

(1.河北北方学院研究生院，河北 张家口 075000;2.河北北方学院附属第一医院医学影像部，河北 张家口 075000;3.河北北方学院附属第一医院肾内科，河北 张家口 075000)

-在慢性肾脏疾病(chronic kidney disease，CKD)患者出现明显神经症状之前的较长时间内，认知功能就可能出现缺陷。血液透析应用于终末期肾脏疾病并不总是改善神经和认知症状，还可能导致认知障碍[1]。引起这一现象的原因尚不完全清楚，可能与毒物质(如中间分子)的清除不足、血液与脑脊液间pH值失衡、年龄、受教育程度、高半胱氨酸、血清超敏C反应蛋白等多种影响因素有关[2-4]。我们初步探讨了慢性肾脏疾病患者脑代谢物水平的变化与认知功状态，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019-10—2020-10月河北北方学院附属第一医院肾内科、血液透析中心收治的CKD 4期患者43例，入选标准：①有独立行为能力且神经检查正常；②无任何精神或神经病史；③MRI仅可见脑萎缩和深部白质少量T2WI高信号(最大径<1 cm)，无其他异常改变。排除标准：①合并肝脏疾病、糖尿病、严重外周血管疾病、介入治疗冠状动脉衰竭、脑卒中、皮层下动脉硬化性脑病、其他神经或精神疾病者；②血红蛋白浓度<9g·dL-1；③应用影响中枢神经系统药物者；④有磁共振检查禁忌或不能配合检查者。按是否行血液透析分为非透析组23例和透析组20例，透析组中男9例，女11例；平均年龄(48.40±9.77)岁；平均受教育年限(11.05±2.63)年；平均病程(10.40±2.80)年；认知功能障碍6例。非透析组中男10例，女13例；平均年龄(47.26±9.99)岁；平均受教育年限(10.83±2.33)年；平均病程(10.39±3.01)年；认知功能障碍5例。所有受试者都接受详细的神经学查体。选取附近社区同期健康体检者24例为健康对照组，其中男9例，女15例；平均年龄(45.67±11.38)岁；平均受教育年限(10.75±2.67)年。非透析组与透析组年龄、性别、受教育年限、病程、认知功能障碍比例等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

本研究经河北北方学院附属第一医院医学伦理委员会批准，受试者对研究内容均知情同意并签署知情同意书。

1.2 影像学检查

透析组行血液透析后第2天，所有受试者接受平扫及磁共振波谱成像(1H-MRS)检查。应用1.5T西门子MR成像设备，采用单体素Press序列进行波谱成像。感兴趣体积2 cm×2 cm×2 cm，将体素分别至于额叶白质区(fwm)、基底节区(bg)[5]。数据传至后处理工作站。通过相位矫正、拟合曲线得到脑代谢波谱。所测定的代谢产物包括N-乙酰门冬氨酸(NAA)、胆碱复合物(Cho)、肌醇(mI)、肌酸/磷酸肌酸(TCr)、乙酰天冬氨酰谷氨酸(NAAG)、谷氨酸复合物(Glx)。利用LC Model对波谱进行后处理，得出代谢物绝对浓度。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22处理数据，计量资料采用单因素方差分析P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 对照组、非透析组与透析组脑主要代谢物相对浓度比较

透析组脑代谢物相对浓度(mI/TCr)fwm(mI/TCr)bg、(NAA/TCr)bg低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)(表1)。

表1 对照组、非透析组与透析组脑主要代谢物相对浓度比较

2.2 对照组、非透析组与透析组脑主要代谢绝对浓度比较

透析组脑主要代谢mIfwm、Chofwm、TCrfwm、TCrbg、(NAA+NAAG)fwm绝对浓度低于对照组，Chofwm低于非透析组，差异具有统计学意义(P<0.05)。非透析组TCrfwm低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)(表2)。

表2 对照组、非透析组与透析组脑主要代谢绝对浓度比较

3 讨 论

在对慢性肾病患者脑代谢物研究中发现mI/TCr和Cho/TCr值增加，部分伴随着NAA/TCr值不变或下降[5-6]。由于年龄、某些疾病(如阿尔茨海默病、多发性硬化症)可能会引起脑TCr浓度改变，因此测量脑代谢物绝对浓度更能准确地反映代谢物的变化。本研究中我们测量了脑代谢物绝对浓度和相对浓度，与对照组相比，透析组和非透析组TCr浓度都有所下降，透析组更为明显，提示进展性肾病与脑TCr浓度下降之间可能存在联系。Michaelis等[7]人分析了是否血液透析的CKD患者脑代谢物绝对浓度变化，虽然血液透析组、非血液透析组CKD患者与健康对照组间TCr水平差异无统计学意义，但CKD患者TCr水平均低于对照组，引起这种变化的原因尚不完全清楚。肌酸、磷酸肌酸是脑内参与能量代谢的重要物质，位于神经元和胶质细胞内，肌酸浓度降低可能与神经元或少突胶质细胞数量、状态改变有关。NAA是神经元完整性的标志，可反映神经元代谢和结构的变化。NAAG参与调节谷氨酸能突触传递，而且可能在神经保护和突触可塑性中起重要作用[8]。在某些病理状态下，如多发性硬化，NAA出现可逆性降低，表明NAA的降低不一定反映神经元的缺失，但也反映了持久性代谢紊乱继发的可逆性神经元功能障碍[8]。本研究中，与对照组相比，透析组(NAA/TCr)bg、(NAA+NAAG)fwm水平下降。Geissler等[9]发现透析患者灰质和白质的NAA/TCr比值降低，而Sasaki等[10]认为NAA/TCr比值不变。各研究间结果的差异可能是研究群体不同、半定量分析方法等因素所引起。Cho水平反映髓磷脂代谢，也可能参与了脑渗透作用[11]，本研究中透析组Chofwm浓度低于未透析组和对照组，表明这种变化可能与透析相关。

越来越多的证据表明CKD患者认知功能受损、脑代谢物发生了变化[5,12]，本研究中CKD患者认知功能存在一定程度损害，非透析组和透析组患病率差异无统计学意义。

本研究存在一定的局限性：首先研究的样本量较小，不能代表整个CKD群体的变化；其次，本研究所用的单体素采集，定位时不可避免地包含周边组织，结果可能产生一定偏差；再次，脑代谢物浓度变化与认知功能障碍关系需进一步研究。综上，CKD患者脑代谢物发生了改变、认知功能存在一定程度的损伤。