白细胞介素-18、趋化因子配体2在血管性认知损害患者中的表达意义及诊断效能分析*

王志红，李雪莲，王剑梅

（1.韶关学院医学院临床医学系，广东 韶关512026；2.粤北人民医院 神经内科，广东 韶关512000；3.韶关学院医学院附属医院 内科，广东 韶关512026）

脑小血管病的主要特征为颅内小血管发生异常病变，老年人患病率高，随着病情进展，患者可出现多种慢性损害，如认知损害、尿失禁、眩晕 等[1]。血管性认知损害（vascular cognitive impairment, VCI）是脑小血管病的一种常见并发症，老年人VCI 发病率为10%～20%，致残率、病死率均较高[2]。脑小血管病后VCI 的发病机制比较复杂，有研究[3]认为，白细胞介素-18（Interleukin-18, IL-18）在VCI 发病过程中发挥重要作用，其表达升高时可加速脑损伤进展。此外，有研究[4]提示，趋化因子配体2（C-C motif chemokine ligand 2, CCL2）与颅内神经元变性有关。有研究[5]指出，CCL2 在重度颅脑损伤患者的神经炎症中发挥重要作用，可以作为生物标志物用于判断脑损伤的严重程度分级和预后。当CCL2 受到抑制后，小鼠的认知能力提升[6]。鉴于此，本研究观察VCI 患者血清IL-18、CCL2 水平，并探讨两者对VCI 的诊断效能，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取粤北人民医院和韶关学院医学院附属医院2019年1月—2020年4月收治的脑小血管病患者140 例。其中，男性79 例，女性61 例；年龄41～78 岁，平均（62.64±11.79）岁；有饮酒史33 例，有吸烟史24 例，高血压34 例，糖尿病24 例，血脂异常38 例；文化程度：小学及以下68 例，初中42 例，高中17 例，大专及以上13 例。纳入标准：①既往有脑小血管病病史；②听力、交流能力无明显障碍；③能配合相关调查及各项检查工作；④病历资料齐全；⑤患者及其家属均知情同意。排除标准：①因精神病、脑炎、甲状腺疾病等其他因素引起的认知损害；②近期使用过对血液指标有影响的药物，如糖皮质激素等；③重度视力、构音障碍；④肝、肾等脏器严重受损；⑤伴有恶性肿瘤、血液系统病等严重疾病。

1.2 方法

1.2.1 分组与诊断 根据其是否发生VCI 分成VCI组（n=76）和非VCI 组（n=64）。VCI 诊断标准[7]：①存在认知损害，但未达到痴呆标准；②认知损害因血管性病因所致，发病突然，呈现为阶梯样进展，伴有斑片状皮质功能损害；③有局灶神经系统体征、动脉粥样硬化证据。

1.2.2 试剂与仪器 酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒购自武汉华美生物公司，亲和链酶素-HRP购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司。恒温水浴箱、酶标仪购自美国贝克曼库尔特公司，离心机、洗板机购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

1.2.3 ELISA 法检测血清IL-18、CCL2 水平 采集所有患者空腹时肘静脉血4 mL，2 000 r/min 离心15 min，离心半径为14 cm，取上清液待测。操作方法：①使用试剂之前，充分摇匀，按照待测样品、标准品数量，确定板条数。②取50 μL 经稀释后的标准品，置于反应孔中，取50 μL 待测样品，置于反应孔中，倒入50 μL 生物素标志抗体，封盖，振荡混匀，在37℃下反应60 min。③甩去反应孔内液体，取洗涤液将各孔加满，振荡30 s，甩去洗涤液，经吸水纸将其拍干，重复3 次。④取80 μL辣根过氧化物酶（HRP），加入各孔，在37℃下反应30 min，振荡混匀。⑤再次洗板，操作与上述方法相同。⑥取底物A、底物B 各50 μL，加入各孔，充分混匀，在37℃下反应10 min，避光。⑦取出酶标板，加入50 μL 终止液，检测反应结果。于450 nm波长处测定光密度（OD）值。

1.3 认知功能评价

经蒙特利尔认知评估量表（MoCA）[8]评价两组患者的认知功能。MoCA 量表包括视空间与执行能力、命名、记忆、注意、语言、抽象、延迟回忆、定向8 个项目，共计题目12 道，单项30 个，总分0～30 分。每项回答正确者得1分，回答错误或答不知道者得0分。其中，总分≥26 分，视为认知正常，否则视为认知损害。若受教育年限≤12年，则分界值为25 分。分值越高，认知功能越好。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 20.0 统计软件。计数资料以构成比（%）表示，比较采用χ²检验；计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较采用t检验；相关分析用Pearson 法；绘制受试者工作特征（ROC）曲线。P＜0.05 为有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较

两组患者性别构成、年龄、饮酒史、吸烟史、高血压、糖尿病、血脂异常、文化程度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组MoCA量表评分比较

两组MoCA 量表的视空间与执行能力、命名、记忆、注意、语言、抽象、延迟回忆及总分比较，差异有统计学意义（P＜0.05），VCI 组低于非VCI 组；两组定向比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 两组MoCA量表评分比较 （±s）

表2 两组MoCA量表评分比较 （±s）

组别VCI组非VCI组t 值P 值n 76 64视空间与执行能力2.04±0.36 3.47±0.41 21.971 0.000命名1.60±0.29 2.31±0.41 11.960 0.000记忆3.23±1.46 5.79±0.18 13.931 0.000注意1.56±0.25 2.34±0.47 12.522 0.000语言3.73±0.42 4.51±0.37 11.553 0.000抽象1.98±0.43 2.74±0.51 9.567 0.000延迟回忆2.15±0.43 2.56±0.38 5.924 0.000定向3.37±0.21 3.40±0.26 0.755 0.451总分19.66±3.34 27.12±1.06 17.147 0.000

2.3 两组血清IL-18、CCL2水平比较

两组血清IL-18、CCL2 水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05），VCI 组高于非VCI 组。见表3。

表3 两组血清IL-18、CCL2水平比较 （±s）

表3 两组血清IL-18、CCL2水平比较 （±s）

组别VCI组非VCI组t 值P 值n 76 64 IL-18/（pg/mL）45.93±8.64 8.34±1.02 34.584 0.000 CCL2/（μmol/L）162.39±13.65 135.93±14.86 10.972 0.000

2.4 MoCA总分与血清IL-18、CCL2水平的相关性

Pearson 相关分析显示，MoCA 总分与血清IL-18水平（r=-0.828，P=0.000）、CCL2 水平（r=-0.738，P=0.000）均呈负相关。见图1、2。

图1 MoCA总分与血清IL-18线性相关

2.5 血清IL-18、CCL2对VCI的诊断价值

血清IL-18 诊断VCI 的最佳临界值为18.970 pg/mL，AUC 为0.772（95% CI：0.692，0.852），敏感性为72.40%（95% CI：0.715，0.858），特异性为73.40%（95% CI：0.698，0.897）。血清CCL2 诊断VCI的最佳临界值为146.850 μmol/L，AUC 为0.722（95%CI：0.636，0.808），敏感性为70.30%（95% CI：0.619，0.840），特异性为74.20%（95% CI：0.644，0.868）。见表4。ROC 曲线见图3、4。

表4 血清IL-18、CCL2对VCI的诊断价值

图3 血清IL-18诊断VCI的ROC曲线

图4 血清CCL2诊断VCI的ROC曲线

3 讨论

脑小血管病的发病原因比较复杂，可能与炎症机制、氧化应激等有关，在炎症进展过程中，内皮细胞能对环氧合酶-2、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β 等因子释放进行诱导，该因子通过血管壁并到达脑实质后，能促进脑小血管病发生[9]。氧化应激则可能通过对一氧化氮信号通路进行干扰，使其生物利用度降低，引起DNA、蛋白损伤，损害脑血管功能，导致脑小血管病发生[10]。VCI 在脑小血管病发病后较常见，可导致其出现不同程度认知损害，包括视空间与执行功能减退、记忆能力下降、语言障碍、定向障碍等，此外，部分患者还表现为社交能力下降、行为异常、性格转变，导致其生活质量大大降低[11]。脑小血管病患者VCI 的发生与多种因素有关，如高血压、脑卒中、高龄等因素均可引起脑白质损害，提升血脑屏障渗透性，导致血脑屏障功能受损，而血脑屏障损害参与VCI 进展过程[12]。认知损害是VCI 诊断的核心内容，随着病情进一步进展，其认知功能减退越明显，神经损伤范围越大，损害程度越重[13]。研究表明，在VCI 患者中，不同患者的认知损害模式存在差异，如皮下损害主要与情感异常、执行功能存在关联，眶额、前额背外侧损害与额叶认知损害有关[14]。VCI 的诊断是临床的一大难点，既往行神经心理学检测诊断，虽然可取得一定效果，但其准确性受年龄、受教育程度、语言等因素限制。因此，临床需寻求更理想的诊断方式。

目前，临床评估认知损害的量表较多，包括日常生活能力评价量表、韦氏成人智力量表、MoCA 量表等。有学者指出，认知损害的评估需选择简单、容易理解的量表，与此同时，该量表还需具备较理想的特异性和敏感性[15]。MoCA 量表涵盖了较多认知领域，被证实敏感性高，能对VCI 患者的认知情况进行有效评估，且易执行[16]。本研究通过分析患者的MoCA 评分，提示VCI 患者的MoCA 评分较非VCI患者明显下降，且以视空间与执行功能损害最明显。然而，有学者发现，这类患者抽象、注意、记忆能力下降也比较明显，这可能与患者受损部位存在差异有关[17]。壳核、苍白球受损可导致记忆能力降低，而基底节区受损者可导致语言能力、执行功能、记忆能力均降低[18]。由此可见，受损部位与MoCA评分可能存在关联。

IL-18 在体内广泛分布，其对脑损伤程度有一定预测作用，研究[19]指出，格拉斯哥昏迷评分越高，血清IL-18 表达越高，这表明血清IL-18 可能与脑损伤严重度呈正相关。另有研究[20]发现，IL-18 参与了脑组织损害进展过程，其可诱发炎症反应，导致血管受损后修复作用削弱。本研究结果显示，与非VCI 患者相比，VCI 患者的血清IL-18 水平升高，这可能与VCI 发生有关。IL-18 对机体免疫功能有调节作用，它不仅能对T 细胞分泌的干扰素-γ 予以诱导，而且可诱导白细胞介素-2、白细胞介素-10 等因子释放[21]。IL-18 作为炎症因子，还能同细胞膜上受体相结合，对T 细胞增殖有抑制作用，可使T 细胞亚群细胞毒性增强，导致免疫功能受损[22]。而炎症反应与免疫功能损害可能促进小胶质细胞活化，致单胺类神经元损害，引起海马区、脑白质等结构异常，增加VCI 发生风险。此外，本研究结果显示，IL-18与MoCA 总分呈负相关，这意味着患者认知功能越好，血清IL-18 水平越低，而认知功能越差，其水平越高。IL-18 也称为干扰素-γ 诱导因子，有利于趋化因子生成，而这类因子也有利于IL-18 的释放，通过该恶性循环的反复作用，导致血管损伤更重，从而加重认知损害。这表明IL-18 能促进血管损伤，随着血管损伤越重，患者认知损害发生风险越高，为本结论提供了证据。IL-18 升高可能通过损害机体免疫，促进炎症进展的方式，诱发神经元细胞损害，导致海马区、脑白质等结构受损，加重认知损害。

CCL2 被认为对颅内单核巨噬细胞迁移有促进作用[23]。研究发现，血清CCL2 表达越高，神经退行性病变进展越快[24]。通过抑制CCL2 表达，减少小胶质细胞激活，可能对认知功能有改善作用。本研究提示，与非VCI 患者相比，VCI 患者的血清CCL2 升高，表明CCL2 升高可能与VCI 发生有关。CCL2 对小胶质细胞、巨噬细胞有招募作用，能促使其增殖，从而诱导细胞因子生成，提升血脑屏障渗透性，导致脑组织炎症反应增强，促进神经元性质改变、死亡。有研究观察脑缺血患者，发现CCL2 在小胶质细胞中的表达量升高，且促进了神经元变性[25]。这表明CCL2 水平升高可导致脑组织神经病变，极有可能增加认知损害风险。本研究结果显示，CCL2 与MoCA 总分呈负相关，表明认知损害越重，血清CCL2水平越高。CCL2 可通过招募小胶质细胞、巨噬细胞，对多种炎症因子释放进行介导，如白细胞介素-1、白细胞介素-6 等，这些炎症因子的表达均可导致颅内炎症加重，促进神经元细胞变性、凋亡。CCL2引起的颅内炎症还能破坏血脑屏障功能，导致其渗透性增加，使更多炎症因子达到颅内，进一步损害神经元功能[26]。这可能是CCL2 水平越高，认知损害越重的机制。

通过分析血清IL-18、CCL2 对VCI 的诊断效果，提示两者均对VCI 具有诊断价值，AUC 均超过0.70，且明确了最佳临界值，这进一步证实两者与VCI 发生密切相关。脑小血管病患者的神经元组织对氧化应激非常敏感，而机体内氧自由基含量过高后，可诱发氧化应激反应，导致血清IL-18、CCL2 的表达升高，加重炎症损害。氧化应激及促炎因子表达能引起细胞钙化超载，使线粒体肿胀，促进海马神经元细胞凋亡，且氧化应激、炎症反应越重，则线粒体损害越重，细胞凋亡越明显，这是其引起VCI 的重要机制[27]。血清IL-18、CCL2 水平升高后，因炎症反应加重，还可诱发电生理功能障碍，促进神经元死亡，过度炎症反应会导致脑神经细胞功能持续处于受损状态，促进认知损害进展[28]。因此，临床可通过检测脑小血管病患者的血清IL-18、CCL2 水平，预测VCI 发生风险。在未来脑小血管病并VCI 的治疗中，临床医师可考虑将IL-18、CCL2 作为治疗靶点。

综上所述，VCI 在脑小血管病后比较常见，这类患者血清IL-18、CCL2 水平升高，且水平越高，认知损害越明显，临床可将两者作为诊断VCI 的重要指标，这对病情评估具有指导意义。