动态脑电图在帕金森病患者认知功能中的评估价值及其参数与患者血清维生素D、MIF水平的相关性

徐晓霞,赵瑞,刘养凤

(1.武警陕西省总队医院门诊部;2.陕西省人民医院神经内一科;3.空军第九八六医院神经内科,陕西 西安 710000)

帕金森病(parkinson’s disease,PD)是一种常见的神经系统退行性疾病,多发于老年群体,发病后患者会表现为肌强直、静止性震颤、运动迟缓等[1]。研究[2]发现,PD认知功能障碍的发生率高达80%,且随着病程的增加,其发生率会逐渐升高,严重影响患者日常生活及身心健康。动态脑电图(ambulate electroencephalogram,AEEG)是一种神经生理评估技术,通过将电极阵列放置于头皮上,可实时记录皮层活动,从而有效检测神经元细胞功能[3]。维生素D参与体内细胞凋亡、氧化应激、炎症、兴奋毒性等过程,其在肝脏中可代谢成25-羟维生素D[25-hydroxyvitamin D,25-(OH)D],研究[4]认为维生素D缺乏与认知障碍和痴呆有关。巨噬细胞游走抑制因子(migration inhibitory factor,MIF)是由活化T淋巴细胞合成的一种促炎细胞因子,具有抑制巨噬细胞迁移的作用,在阿尔茨海默病和PD等神经系统退行性疾病发病中起到重要作用[5]。目前,临床关于PD患者脑电图(EEG)参数与25-(OH)D、MIF之间的关系相关报道较少。本研究探究AEEG在评估PD患者认知功能的应用价值,并分析EEG参数与25-(OH)D、MIF的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月至2022年12月武警陕西省总队医院收治的106例PD患者纳入观察组。采用蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment scale,MoCA)[6]评估其认知功能:其中认知功能正常的36例患者纳入A组(MoCA评分≥26分);轻度认知功能障碍的39例患者纳入B组(21分≤MoCA评分≤25分);PD痴呆的31例患者纳入C组(MoCA评分<21分)。另选择同期45名健康体检者纳入对照组。两组体质量指数(BMI)等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。纳入标准:(1)符合《中国帕金森病的诊断标准(2016版)》中PD的相关诊断标准[7];(2)健康体检者均无相关脑血管疾病史和认知功能障碍;(3)入组前3个月内未使用多巴胺、左旋多巴等药物;(4)近期未使用过会影响25-(OH)D、MIF水平的药物;(5)均签署知情同意书。排除标准:(1)服用会影响认知功能的抗精神类药物;(2)合并阿尔茨海默病、精神分裂症、抑郁症等神经系统疾病者;(3)合并脑血管疾病或颅脑创伤者;(4)感染、药物所致的PD;(5)合并心、肝、肾等脏器严重性疾病者;(6)其他疾病引起的认知功能障碍。本研究经医院伦理委员会的批准通过。

表1 对照组与观察组一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 AEEG检查 所有研究对象均行AEEG检查。应用动态脑电图机(上海晚成医疗器械有限公司)。设定参数:仪器增益50 μV(5 mm),高通滤波45 Hz,时间常数0.3 s,精度16 bit,频率200 Hz,头皮电阻≤5 000 Ω。参考电极置于两侧耳垂,共有16个记录电极。对研究对象安静、闭目状态下5 min脑电信号进行记录,输入计算机后进行复杂度计算。人类脑电频率为0.5～30 Hz/s,其中α波8.0～13.0 Hz/s、β波13.5～30.0 Hz/s、θ波4.0～7.5 Hz/s、δ波1.0～3.5 Hz/s。观察研究对象的波形变化。

1.2.2 血清学指标检测 于入院当天,抽取各组空腹静脉血3 mL,置于抗凝管并室温下静置1 h,后以3 000 r/min离心10 min,分离血清,保存于-80 ℃低温环境中等待检测。采用酶联免疫吸附法检测25-(OH)D、MIF水平,试剂盒由上海沪峥生物科技有限公司公司提供,严格按照试剂盒说明书进行检测。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 对照组和观察组EEG结果比较

两组α1波、α2波、β1波、β2波脑电功率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组θ波、δ波脑电功率均高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 对照组和观察组EEG结果比较

2.2 对照组和观察组25-(OH)D、MIF水平比较

观察组25-(OH)D水平低于对照组(P<0.05),MIF水平高于对照组(P<0.05)。见表3。

表3 对照组和观察组25-(OH)D、MIF水平比较

2.3 不同认知功能程度组EEG结果比较

各组α1波、α2波、β1波、β2波脑电功率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。各组θ波、δ波脑电功率比较:C组>B组>A组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 不同认知功能程度组EEG结果比较

2.4 不同认知功能程度组25-(OH)D、MIF水平比较

各组25-(OH)D水平比较:C组B组>A组(P<0.05)。见表5。

表5 不同认知功能程度组25-(OH)D、MIF水平比较

2.5 EEG参数与25-(OH)D、MIF的相关性分析

相关性分析结果显示,θ波、δ波脑电功率与25-(OH)D负相关(r=-0.716、-0.650,P<0.05),与MIF正相关(r=0.746、0.723,P<0.05)。见表6。

表6 EEG参数与25-(OH)D、MIF的相关性分析

2.6 EEG参数评估PD患者认知功能程度的ROC曲线分析

ROC曲线分析结果显示,θ波、δ波脑电功率单独及联合检测对PD患者认知功能评估的AUC分别为0.896、0.901、0.962。见表7及图1。

表7 EEG参数评估PD患者认知功能程度的ROC曲线分析

2.7 典型病例

典型病例EEG图。见图2。

3 讨论

随着中国逐渐步入老龄化社会,PD的发病率呈逐年上升趋势[8]。认知功能障碍是PD患者常见的非运动症状,PD运动前和早期的细微症状可发展为轻度认知障碍,疾病诊断时可以发现;但随着年龄的增长和病程的延长,大部分PD患者可发展为痴呆,表现为不动、幻觉/精神病及自主神经障碍,对患者日常生活造成严重影响[9]。因此,早期评估PD患者的认知功能,为临床干预措施的制定和实施提供指导意见,对改善患者生活质量至关重要。

EEG可记录由大脑中电活动产生头皮上的电位,通过脑电波频谱变化,描绘出EEG活动[10]。EEG中的α波一般出现于正常安静和清醒闭目时;β波一般出现于睁眼视物、听到声音及思考问题时,是大脑皮层兴奋的表现;θ波一般出现于发困、缺氧或麻醉时;δ波一般出现于睡眠时,不会在苏醒时出现[11]。研究结果显示,观察组和对照组α1波、α2波、β1波、β2波脑电功率比较无差异,观察组θ波、δ波脑电功率均显著高于对照组,并且A组、B组、C组θ波、δ波脑电功率依次升高,而A组、B组、C组α1波、α2波、β1波、β2波脑电功率比较无差异。提示PD患者EEG发生异常,且与患者认知功能有关。PD发病后会导致脑血流灌注下降,造成脑组织神经细胞代谢减慢,从而表现为慢波(θ或δ波)。同时,PD患者逐渐发展至认知功能障碍后,会改变血脑屏障通透性,导致大脑皮层放电节律发生变化,使得患者的θ、δ波增加。穆斌等[12]研究表明,EEG中δ、θ波频段的变化是认知功能障碍的重要表现,认知功能障碍越严重,其变化程度越大。

本研究结果显示,观察组25-(OH)D水平低于对照组,MIF水平显高于对照组,且A、B、C组25-(OH)D水平依次降低,MIF水平依次升高,可见PD患者25-(OH)D表达降低,MIF表达升高,且这两项指标与患者认知功能有关。25-(OH)D是体内维生素D的主要存在形式,其可促进神经生长因子、胶质源性神经生长因子及神经营养因子的表达,起到神经保护作用[13-14]。PD患者体内维生素D含量不足,会诱导氧化应激、炎性反应等,导致中脑黑质多巴能神经元的凋亡或变性坏死,表现为25-(OH)D水平降低,从而影响认知功能[15]。MIF主要来源于小胶质细胞,是机体内重要的炎症因子[16]。当发生PD时,小胶质细胞可在短时间内活化,分泌白细胞介素、肿瘤坏死因子等一系列炎性因子,介导神经炎症,从而导致MIF合成增加。而MIF过表达后,会影响多巴胺边缘或皮层系统,导致认知功能障碍[17-18]。张冀燕等[19]通过评估血管性痴呆患者的认知功能情况,发现轻度组、中度组、重度组中MIF水平依次升高,可见MIF水平的升高,会增加认知功能障碍的发生风险。

研究结果显示,θ波、δ波脑电功率与25-(OH)D负相关,与MIF正相关,且PD患者中θ波、δ波与25-(OH)D及MIF具有相关性。随着PD患者病情的发展,患者认知功能障碍逐渐加重,θ波、δ波异常更为明显,且25-(OH)D表达降低及MIF表达升高。同时25-(OH)D和MIF表达失衡,又会促进神经细胞凋亡、神经受损,进一步导致病情加重,加剧认知障碍,EEG参数异常紊乱,形成恶性循环。此外,ROC曲线分析显示,θ波、δ波脑电功率单独及联合检测对PD患者认知功能评估的AUC分别为0.896、0.901、0.962,可见EEG参数中的θ波、δ波联合评估PD患者认知功能具有较高的应用价值。

综上,PD患者EEG发生异常,血清25-(OH)D表达水平降低及MIF表达水平升高,并且EEG参数中的θ波、δ波和上述血清指标之间及与患者认知功能均有密切联系,且θ波、δ波联合评估PD患者认知功能具有较高的应用价值。