血清可溶性髓样细胞触发受体2与脑小血管病的相关性研究

李玉玉,许 力,马 博,孙 辉,许娟娟,钱伟东

脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是由各种病因引起的脑内小动脉和微动脉以及脑小静脉、毛细血管和微静脉的一组病理、影像、临床综合征,被认为是一种全脑动态性疾病。CSVD 影像学特征包括腔隙性梗死(lacunar infarct,LI)、脑白质高信号(white matter hyperintensity,WMH),以及脑微出血(cerebral microbleed,CMB)、皮质下小梗死(small subcortical infarct,SSI)、血管周围间隙(enlarged perivascular space,EPVS)和脑萎缩等,其中LI、WMH最为常见[1]。同一病人可出现多种影像学特征同时存在,因此往往用影像学总负荷评分表示CSVD的严重程度。CSVD起病隐匿,部分病人早期可无任何症状,随着病程缓慢进展可逐渐出现步态平衡障碍、情感障碍、轻度认知功能障碍、痴呆及小便功能障碍等症状[2-3]。髓样细胞触发受体2(triggering receptor expressed on myeloid cells 2,TREM2)隶属于免疫受体超家族,在中枢神经系统中主要分布于脑小胶质细胞表面。TREM2是一种跨膜受体,含有胞内片段和可溶性的细胞外片段,在蛋白水解酶的作用下,可将其胞外区段水解释放到胞外并且以可溶性的形式(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 2,sTREM2)存在。研究报道[4]sTREM2可在脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)和血液中被检测到,且在阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)、多发性硬化(multiple sclerosis,MS)及神经系统变性疾病等病人的CSF中有显著升高的现象,并与病情存在一定相关性[5-6]。近期研究[7]表明sTREM2在脑血管病急性期及CSVD中有一定意义。本研究旨在通过观察CSVD的sTREM2水平变化,以及分析其与主要炎性因子白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、CSVD病人认知功能的相关性,进一步探讨sTREM2在CSVD炎症调控中的作用机制和途径。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年6月至2022年6月就诊于蚌埠医学院第一附属医院神经内科经头颅MRI检查确诊为CSVD病人共86例为观察组,选取同期具有脑血管病危险因素、头MRI结果阴性的门诊就诊病人70例为对照组。观察组入组标准:(1)年龄40～80岁;(2)入组后完善3.0T头颅MRI检查,影像学结果符合CSVD诊断标准[8];(3)存在心脑血管病危险因素。排除标准:(1)合并急性期大面积脑梗死,存在心源性栓塞及颅内外大血管病变;(2)其他非缺血性原因造成的脑白质病变,包括但不限于中毒、脱髓鞘疾病、营养代谢性疾病、自身免疫系统疾病及遗传变性疾病等;(3)既往明确诊断为AD或帕金森病;(4)既往有明确精神障碍者,近半年有口服抗抑郁药物;(5)有内脏系统感染者及存在心肝肺肾等脏器功能衰竭;(6)既往有严重颅脑创伤、颅内肿瘤,任何疾病导致的临终状态;(7)临床资料或影像学资料不完整。对照组入组标准:选择于我科门诊就诊病人70例,年龄40～80岁、具有脑血管病危险因素、头颅MRI结果阴性,排除标准同观察组。本研究经医院伦理委员会批准,所有入组病人均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集 记录观察组和对照组所有病人的临床资料,包括性别、年龄、体质量指数(BMI)、受教育年限、高血压病史、糖尿病史、吸烟史(吸烟≥3支/日,持续1年及以上)、饮酒史(白酒50毫升/周,持续1年及以上)。所有研究对象入组后第二天清晨留取外周静脉血3～5 mL,送至本院检验科生化室,完善糖化血红蛋白、三酰甘油、低密度脂蛋白、总胆固醇、高密度脂蛋白、同型半胱氨酸等相关检查。

1.2.2 CSVD影像学总负荷评分 CSVD影像学评分方法:根据《中国脑小血管病诊治专家共识2021》[8],出现以下影像学表现分别记1分:≥1个LI;≥1个CMB;Fazekas评分系统中脑室旁WMH评分3分和/或深部WMH评分≥2分;基底核区2～4级PVS。CSVD影像学总负荷总分0～4分,其中0～1分为轻度,2分为中度,3～4分为重度。

1.2.3 ELISA法检测血清sTREM2和IL-6水平 入组后,所有受试者于当日22:30之后禁食水,于次日清晨7时左右采集外周静脉血3～5 mL。采用ELISA法检测血清sTREM2及IL-6水平。

1.2.4 MMSE评分 MMSE总分共30分,内容包括定向力、记忆力、理解力、注意力和计算力以及语言能力等。所有研究对象入组后均由2名固定高年资主治医师共同行MMSE评分并记录,评估时间5～10 min。

1.3 统计学方法 采用χ2检验、t检验、相关分析及logistic回归分析。

2 结果

2.1 一般资料比较 观察组和对照组性别、教育年限、BMI、吸烟史、饮酒史、冠心病史、糖化血红蛋白水平、三酰甘油水平、总胆固醇水平和同型半胱氨酸水平差异均无统计学意义(P>0.05),观察组病人年龄、高血压病史、糖尿病史、低密度脂蛋白水平、血清sTREM2和IL-6水平均高于对照组,MMSE评分低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

表1 2组一般资料比较

2.2 CSVD 3个亚组间sTREM2、IL-6及MMSE评分的比较 观察组血清sTREM2和IL-6水平均高于对照组,MMSE评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。组内分析比较,观察组中度组和重度组血清sTREM2和IL-6水平均高于轻度组,重度组高于中度组,差异有统计学意义(P<0.01);观察组中度组和重度组MMSE评分均低于轻度组,重度组低于中度组,差异有统计学意义(P<0.01)(见表2)。

表2 sTREM2、IL-6与CSVD影像学总积分的比较

2.3 sTREM2与IL-6及MMSE评分的相关性分析 Spearman相关性分析示,sTREM2与IL-6呈正相关关系,与MMSE评分呈负相关关系(r=0.842,-0.526,P<0.01)。

2.4 sTREM2与CSVD的相关性分析 以CSVD为因变量,以年龄、高血压、糖尿病、低密度脂蛋白、TREM2、IL-6为自变量,进行 logistic多因素回归分析。结果显示年龄、高血压和sTREM2是CSVD的危险因素(OR=1.074、9.559、15.024,P<0.05(见表3)。

表3 CSVD的多因素logistic回归分析

3 讨论

CSVD是缺血性脑卒中和血管性认知功能障碍的主要原因,据统计CSVD可导致高达45%的痴呆以及30%的缺血性脑卒中,并使复发性脑卒中的风险增加一倍以上[8]。慢性CSVD发病隐匿,部分病人临床早期可无明显临床症状,多由影像学检查而偶然发现。随疾病进展,CSVD影像学总负荷逐渐增加,病人可渐出现步态平衡障碍、运动障碍、认知障碍及小便功能障碍等,严重影响病人生活质量。CSVD确切发病机制尚不明确,近年来,越来越多的证据表明免疫炎性反应在CSVD的起始、损伤进展以及恢复扥各环节都起到关键作用。

小胶质细胞的激活在CSVD的炎性反应过程中扮演重要角色[9],而在中枢神经系统,TREM2则特异性表达于小胶质细胞表面,影响小胶质细胞的激活、炎症、吞噬和增殖等多种功能。TREM2隶属于免疫球蛋白超家族受体,是一种单程跨膜受体,其胞外区段在水解酶的作用下被水解释放到细胞外并以可溶性的形式存在。这种可溶性形式的sTREM2已在CSF和血液中检测到,且外周血中sTREM2水平与CSF中sTREM2的水平密切相关[10]。既往研究[11]表明,sTREM2在AD病人CSF及外周血中水平显著增加,且与其标志物Tau蛋白水平呈正相关,目前被认为是AD的炎症标志物,被认为具有抗炎功能。TSAI等[12]研究结果表明,血浆中sTREM2水平与WMH体积呈正相关关系,且与Aβ负荷无关,并认为外周sTREM2是CSVD相关白质损伤的强预测标志物。本研究结果表明,CSVD病人外周血sTREM2表达水平较对照组升高,与IL-6呈正相关关系,且病人影像学总积分越高,sTREM2表达水平越高,这提示sTREM2可能参与了CSVD的炎症反应过程,可能与以下机制有关:目前认为,小胶质细胞存在两种表型,即M1表型和M2表型,小胶质细胞可根据周围环境不同而选择性向M1表型或M2表型转化,但两者作用机制相反。M1表型通过释放IL-6、 TNF-α、IL-1β等促炎因子而破坏血脑屏障、促进神经元死亡,促进炎症反应过程;M2表型则通过释放IL-10、转化生长因子-β、脑源性神经营养因子等而保护神经元、促进神经组织修复,具有抑制炎症反应过程的作用。研究[13]证实,TREM2具有促进小胶质细胞向M2转化的作用,促进小胶质细胞吞噬、清除死亡细胞碎片、修复神经元,改善炎症反应。而外周血sTREM2是内源性配体的可溶性“诱饵”受体,能够竞争性抑制TREM2与其配体相结合,从而抑制其抗炎功能。已有实验证明,使用特定抗体稳定细胞膜上的TREM2并防止sTREM2蛋白水解脱落、以维持细胞表面的TREM2固定,可以增强下游TREM2受体信号和受体功能的读取,如增强小胶质细胞吞噬活性。这表明,高表达的sTREM2可负向调节TREM2受体的抗炎活性[14-15]。

本研究结果显示,CSVD病人外周血sTREM2表达水平与病人认知功能具有相关性。病人外周血sTREM2水平越高,MMSE评分越低,认知功能损害越重,两者具有负相关关系。既往有多项研究结果认为sTREM2水平与认知功能具有一定相关性。一项横断面多中心研究[16]结果表明,AD 病人CSF的sTREM2含量与其所处的疾病阶段有关。结果显示,AD 病人CSF中sTREM2 含量在轻度认知障碍阶段达到最高,而在痴呆阶段后sTREM2水平明显降低。陈建玲等[17]研究提示AD病人的血清sTREM2水平与其MMSE评分及MoCA 评分之间均呈负相关关系。而部分研究则得出不同的结论。王茜等[18]发现在一项病例对照研究中观察到血清sTREM2水平与血管性痴呆病人MMSE评分呈正相关关系,并认为血清sTREM2可能是血管性痴呆病人认知的一种潜在保护因素。以上研究结果表明,sTREM2影响认知功能的机制可能是多样和复杂的,有待于未来更大样本量的进一步研究。多因素回归分析结果显示sTREM2、年龄和高血压病是CSVD的危险因素,提示将来sTREM2可能用于CSVD的预测诊断及预后评估等。

综上所述,CSVD病人外周血sTREM2水平升高,且其升高水平与CSVD的严重程度具有一定相关性,sTREM2可能通过抑制脑内TREM2抗炎功能而促进疾病的发展,未来可能作为CSVD生物标志物及其潜在的治疗靶点。但本研究尚未测定CSVD病人CSFsTREM2水平,且样本量有限,未来有待于更大规模的研究进一步揭示sTREM2与CSVD的关系。