血清β2-微球蛋白、神经元特异性烯醇化酶水平与急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的关系研究

万子豪 刘晓安 王丽 刘锋

急性缺血性脑卒中是一种短时间内由于颅内各种原因导致血管组织供血不足, 最终导致脑组织缺血坏死的临床综合征［1］。根据2020 年发布的《中国卒中报告》显示：我国卒中具有高患病率、高发病率、高死亡率、高致残率、经济负担重等特点［2］, 给日益老龄化社会带来严峻挑战。有相关研究报道, 高达1/3 的脑卒中患者存在认知功能障碍［3］, 卒中后认知功能障碍(Post-stroke cognitive impairment, PSCI)指在卒中这一临床事件发生3～6 个月内出现的达到认知功能障碍诊断标准的一系列综合征, 是缺血性脑卒中患者常见后遗症之一。卒中后认知功能障碍主要涉及的领域包括结构和视空间、记忆力、注意力、定向力和执行力等,导致患者的独立生活能力和工作能力进一步下降［4］,还可增加患者发生抑郁和焦虑等心理疾病的风险［5］,严重阻碍患者的全面康复以及生命生活质量。2016 年,美国心脏协会联合美国卒中协会发布了首部《成人卒中康复指南》, 并强调了认知功能评估在卒中康复治疗中的重要性［6］, 这对于全科医师在基层日常随访中具有明确的指导意义。β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2-MG)是常用作早期肾功能受损的检测标志物。正常生理条件下主要由肾脏细胞表面或细胞内释放、分泌到循环中［7,8］。近年研究发现, β2-MG 可能参与调控动脉粥样硬化、血管炎性反应及神经功能受损等作用中［9］。神经元特异性烯醇化酶(Neuron specific enolase, NSE)是一种广泛存在于神经组织中的酸性蛋白。NSE 在脑组织细胞的活性最高, 而非神经组织、血清和脊髓液其相对较低。NSE 由于其神经保护能力,通过一些临床研究发现, 急性缺血性脑卒中患者血清NSE 水平出现相对变化。本研究通过分析急性缺血性脑卒中后认知功能障碍患者血清β2-MG、NSE 水平,探讨血清β2-MG、NSE 水平与急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的关系及其临床应用价值, 为后期临床诊治及疾病的预防提供新的理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究为回顾性研究, 搜集2020 年1 月1 日～2021 年12 月31 日于孝感市中心医院神经内科因急性缺血性脑卒中入院行常规治疗的患者, 出院后90 d 进行随访, 其中16 例失访, 最终纳入100 例患者为研究对象, 其中男性47 例, 女性53 例；年龄45～85 岁。并以是否并发认知功能障碍进行分组。将50 例急性缺血性脑卒中后认知功能障碍患者作为PSCI 组,50 例急性缺血性脑卒中后无认知功能障碍(Post-stroke non-cognitive impairment, PSNCI)患者作为PSNCI 组。

1.2 纳入标准 ①年龄＞45 岁, 且≤85 岁；②根据《卒中后认知障碍管理专家共识2021》中对卒中后认知功能障碍的诊断标准, 患者具有明确的急性缺血性脑卒中病史, 经CT、磁共振成像(MRI)或数字减影血管造影(DSA)检查证实存在梗死灶, 并有与梗死灶相对应的神经缺失症状及体征；③首次发病, 发病至入院时间≤48 h；④入院时评估：美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)评分4～20 分, 蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment, MoCA)总分≥19 分, MoCA 评分+简易智力状态检查量表(mini-mental state examination,MMSE)评分＜52 分(认知功能受损)；⑤发病之前无认知功能障碍, 无其他脏器严重疾病, 缺血指数量表(Hachinski Ischemic Scale, HIS)评分≥5 分。

1.3 排除标准 ①神经影像学检查中缺乏血管性病变, 合并颅脑外伤、脑血管畸形、出血性脑卒中患者,存活时间＜24 h；②合并颅脑外伤、心肺肾功能不全、严重脑水肿或发热性或感染性疾病、凝血功能障碍及血液系统疾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤、甲状腺疾病、长期营养不良等；③既往有卒中病史、退行性认知功能障碍(如路易体痴呆、阿尔茨海默病等), 或有焦虑、抑郁等其他精神异常；④过去3～6 个月内服用过维生素A, 过去2 个月内有外伤及手术史；⑤存在慢性酒精中毒、吸毒导致中枢神经系统变性或脱髓鞘疾病, 药物依赖性疾病(如部分化疗药物、抗癫痫药物、镇静安眠药物等)导致的认知功能受损；⑥阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)患者(HIS≤4 分)。本研究经过湖北省孝感市中心医院医学伦理委员会批准,患者或其家属知情同意, 并签署知情同意书。

1.4 方法 ①搜集入组患者的基础资料, 包括年龄、性别、文化程度、生活史、既往史等。②同时检测β2-MG、NSE、hs-CRP、HbA1c、UA、TC、TG、LDL-C、HDL-C、Hcy、BMI, BMI=体重(kg)/身高(m2)；抽取患者清晨空腹静脉血5 ml, 以3000 r/min 离心10 min, 吸取血清备用, 应用SAL 9000 型全自动生化免疫分析仪(迈瑞医疗有限责任公司)检测血清β2-MG、NSE、hs-CRP、HbA1c、UA、TC、TG、LDL-C、HDL-C、Hcy。③功能量表测评, 患者于入院后由经过统一的量表培训的医师评定：NIHSS 评分：用来评定缺血性脑卒中神经功能损伤程度, 包括意识模糊、构音障碍、失语、面瘫、凝视、视野缺失、肢体运动与感觉障碍、忽视症、肢体共济、远端肢体功能失调等,每项从神经功能正常到缺损最重为0～4 分, 满分42 分；MoCA 评分：评定内容包括视空间与执行、命名、记忆、注意、语言、抽象、延迟回忆、定向和计算9 个维度, 量表总分30 分, 分值越低表示认知功能障碍越严重, ＜26 分则认为存在认知功能障碍；MMSE 评分：评定内容为定向力、记忆力、注意力、计算力、回忆能力和语言能力5 个维度, 满分30 分, 评分与文化程度相关, 故按文化程度分层, 小学及以下＜27 分, 中学及以上≥27 分。

1.5 观察指标 比较两组患者基本资料及血清β2-MG、NSE 水平；分析急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的影响因素；分析血清β2-MG、NSE 水平及联合检测对急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的预测效能。

1.6 统计学方法 采用SPSS26.0 统计学软件处理数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示, 采用t检验；偏态分布的计量资料以M(P25, P75)表示, 应用Mann-Whitney U 检验；计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验；应用多因素Logistic 回归分析急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的影响因素；使用ROC 曲线分析血清β2-MG、NSE 水平对急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的预测价值。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基本资料比较 两组患者性别、年龄、文化程度、吸烟史、饮酒史、BMI、高血压病史、冠心病史、血清尿酸、血脂、病灶部位、病因学分类比较,差异无统计学意义(P＞0.05)；糖尿病病史、HbA1c、β2-MG、NSE、hs-CRP、MoCA 评 分、MMSE 评 分、NIHSS 评分比较, 差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 PSCI 组与PSNCI 组急性缺血性脑卒中患者基本资料比较［±s, n(%), M(P25, P75)］

表1 PSCI 组与PSNCI 组急性缺血性脑卒中患者基本资料比较［±s, n(%), M(P25, P75)］

项目 类别 PSCI 组(n=50) PNSCI 组(n=50) t/χ2/Z P 值基本资料 年龄(岁) 70.42±9.72 66.96±10.46 -1.713 0.090性别(男/女) 23(48.94)/27(50.94) 24(51.06)/26(49.06) 0.040 0.841文化程度 小学及以下 29(51.79) 27(48.21) 0.162 0.687中学及以上 21(47.73) 23(52.27)生活史 吸烟史 26(52.00) 24(48.00) 0.160 0.689饮酒史 25(46.30) 29(53.70) 0.644 0.442既往史 高血压史 34(53.97) 29(46.03) 1.073 0.300糖尿病史 35(63.64) 20(36.36)a 9.091 0.003冠心病史 26(56.52) 20(43.48) 1.449 0.229

续表1

表1 PSCI 组与PSNCI 组急性缺血性脑卒中患者基本资料比较［±s, n(%), M(P25, P75)］

注：与 PSCI 组比较, aP＜0.05

项目 类别 PSCI 组(n=50) PNSCI 组(n=50) t/χ2/Z P 值病灶部位 脑干 17(60.71) 11(39.29)白质 15(44.12) 19(55.88)脑叶 9(45.00) 11(55.00)丘脑 7(70.00) 3(30.00)基底节 2(25.00) 6(75.00)病因学分类 大动脉粥样硬化 20(58.82) 14(41.18)5.556 0.235小动脉闭塞 11(40.74) 16(59.26)心源性栓塞 8(53.33) 7(46.67)其他明确病因 8(50.00) 8(50.00)病因不明确 3(37.50) 5(62.50)β2-MG(U/L) 9.03±2.84 5.22±1.35a 14.368 0.001 NSE(ng/ml) 17.96±2.69 11.97±2.61a 21.201 0.001实验室数据 BMI(kg/m2) 22.41±2.60 22.83±2.89 0.759 0.450 HbA1c(%) 8.14±2.51 6.30±1.69a 4.315 0.000 UA(mmol/L) 378.50(285.3, 442.0) 346.00(275.8, 404.0) 1.189 0.234 TC(mmol/L) 4.19(3.20, 5.60) 4.25(3.40, 5.80) -0.600 0.549 TG(mmol/L) 1.71(1.10, 2.60) 1.72(1.10, 3.30) -0.762 0.446 HDL-C(mmol/L) 1.17(1.00, 1.50) 1.16(0.90, 2.00) 0.038 0.970 LDL-C(mmol/L) 2.28(1.30, 3.30) 1.95(1.50, 2.70) 0.714 0.476 Hcy(μmol/L) 13.05(8.80, 16.40) 11.91(9.30, 15.70) 0.141 0.888 hs-CRP(mg/L) 12.03±7.17 6.08±5.54a 4.642 0.000量表评分 MoCA 评分(分) 15.36±2.19 26.82±3.59a -19.226 0.000 MMSE 评分(分) 11.08±4.55 20.56±3.76a -11.354 0.000 NIHSS 评分(分) 7.60±1.94 4.96±1.99a 6.722 0.000 2.551 0.635

2.2 卒中后认知功能障碍影响因素的多因素Logistic回归分析 根据患者是否发生认知功能障碍作为因变量, 将β2-MG、NSE、HbA1c、hs-CRP、糖尿病史以及MoCA 评分、MMSE 评分、NIHSS 评分作为自变量,结果显示, 高β2-MG、NSE 水平是急性缺血性脑卒中后认知功能障碍发生的独立危险因素(P＜0.05)。见表2。

表2 PSCI 的多因素Logistic 回归分析结果

2.3 血清β2-MG、NSE 水平与认知功能的相关性血 清β2-MG 与MMSE 及MoCA 评 分 均 成 负 相 关(r=-0.254、-0.461, P＜0.05), 即随着血清β2-MG 水平的升高, 总体认知功能降低。血清NSE 与MMSE 及MoCA 评分均成负相关(r=-0.261、-0.480, P＜0.05), 即随着血清NSE 水平的升高, 总体认知功能降低。见图1。

图1 血清β2-MG、NSE 水平与MoCA 及MMSE 评分的相关性

2.4 血清β2-MG、NSE 水平对缺血性脑卒中后认知功能障碍的预测价值 经ROC 曲线分析血清β2-MG、NSE 对PSCI 的预测价值结果显示：血清β2-MG 联合NSE 预测PSCI 的灵敏度、特异度及约登指均高于任一单项预测, 差异有统计学意义(P＜0.05)。β2-MG、NSE预测PSCI 的最佳截断值分别为8.70 U/L、17.50 ng/ml。见表3, 图2。

图2 血清β2-MG、NSE 水平对急性缺血性脑卒中后认知功能障碍预测价值的ROC 曲线

表3 血清β2-MG、NSE 水平及联合检测预测PSCI 的效能

3 讨论

急性缺血性脑卒中患者随着病情进展逐渐出现不同程度的认知功能障碍, 临床上可不同程度地表现为短时记忆减退、注意力分散、言语交流障碍、认知域缺失等, 降低患者的生存质量, 给患者及家庭的心理、经济带来沉重负担, 已成为临床研究的热点问题。目前, 急性缺血性脑卒中后认知功能障碍患者的数量还在逐年增加, 它是唯一可以通过早期诊断、早期诊治、早期预防再发(二级预防)和早期康复实现临床恢复,能够控制疾病进展的一种认知功能障碍。近年来, 大多数学者积极寻求预测脑卒中后认知功能障碍的方法,以便于早期干预防治, 其是全科基层重点疾病预防的内容之一。因此, 积极寻找新的特异性标志物预测急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的发生十分重要。

急性缺血性脑卒中的发生是动脉粥样硬化病理过程的终点事件之一, 从早期内皮功能障碍到斑块破裂或侵蚀引发的急性血管性病变及相关并发症的发生与发展中, 其炎症反应、氧化应激是动脉粥样硬化形成机制的核心因素［10］。血清β2-MG 是评价肾小球滤过功能的重要标志物, 其升高常提示急性肾损伤。近年临床研究发现, 血清β2-MG 有可能与免疫和炎症有关, 在抗原递呈和加工、炎症、补体级联和应激反应中起着关键作用［11］, 如自身免疫性疾病、感染性疾病、恶性肿瘤、肾脏疾病、外周动脉疾病和心血管疾病(CVD)［12］。在中枢神经系统中, 血清β2-MG 有调控正常大脑发育、突触可塑性和神经行为的作用。在一项动物实验中, 成年小鼠大脑中在急性缺血-缺氧条件下血清β2-MG 异常变化推断出其对神经元产生自我更新、增殖和分化的抑制作用［13］, 进而致脑脊液屏障破坏、神经损伤和认知功能障碍。本研究结果显示, PSCI 组血清β2-MG 水平明显高于PSNCI 组, 当血清β2-MG 为8.70 U/L 时, 约登指数最大为0.46, 对应的灵敏度和特异度分别为64.00%、82.00%。因此, 血清β2-MG 作为一种新的体内慢性炎症的标志物, 是预测特定人群生存和心脑血管疾病预后的一个重要和有价值的预测因子。

NSE 是参与糖酵解途径烯醇化酶的一种二聚体同工酶, 主要存在于神经元和神经内分泌来源的细胞质中。当质膜在功能或结构上受损时, NSE 就会从受损的神经元中释放出来。临床上常见于与神经内分泌组织起源有关的肿瘤中, 特别是在肺小细胞癌(SCLC)中有较多的NSE 表达, 导致血清中NSE 显著升高。在相关急性缺血性脑卒中的实验证明, 大脑中动脉闭塞模型中NSE 水平升高, 并与梗死组织体积成正比［14］。NSE 升高被认为是组织氧化损伤的标志, 是数种神经退行性疾病的潜在参数, 包括阿尔茨海默病(AD)、弗里德里希共济失调、遗传性痉挛性截瘫、亨廷顿病(HD)、罕见家族性帕金森病(PD)和肌萎缩侧索硬化(ALS)［15］。因此, NSE 与缺血、缺氧和多种代谢、增殖、炎症、自身免疫性疾病和神经退行性疾病有相关性, 调控神经元的生长、分化、存活和死亡。临床实验及数据表明, 神经功能缺损和残疾程度的增加往往与NSE 浓度的增加平行, 表明其预后效能［16,17］。本研究结果显示, PSCI 组血清NSE 水平明显高于PSNCI 组,当血清NSE 为17.50 ng/ml 时, 约登指数最大为0.40,对应的灵敏度和特异度分别为70.00%、96.00%, 推测并证实了高NSE 水平是急性缺血性脑卒中后发生认知功能障碍的独立危险因素的这一观点。血清NSE 在确定急性脑卒中和其他不良神经事件后的严重程度和早期神经行为结局方面具有较高的预测价值。

本研究显示, 血清β2-MG 联合NSE 预测急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的AUC 为0.825［95%CI=(0.747, 0.888), P＜0.05］, 其对应的灵敏度与特异度分别70.00%、96.00%, 均高于任一单一指标。推测原因可能为：①血清β2-MG 广泛存于几乎所有有核细胞中, 当机体出现产物代谢异常、全身淀粉样变、动脉粥样硬化等生化与病理过程加重脑损害, 认知能力的丧失［18-20］；②危险因素的重叠和共同的病理生理途径使NSE 水平能更全面反映缺血性脑卒中后认知功能障碍疾病程度, 其水平越高, 脑血管意外程度越重, 发生缺血性脑卒中后认知功能障碍的几率越高, NSE 升高与认知受损的严重程度呈正相关；③血清β2-MG 与NSE 的结合能更系统地反映出导致脑卒中后持续产生的氧化应激与炎症级联反应、神经元变性及其他危险因素的激活, 提高了预测缺血性脑卒中后认知功能障碍的准确性。在临床应用中, 监测上述指标有助于对病情的判断及疾病预后的评估, 以及后期管理与随访。

本研究亦存在一定局限和不足。①在探讨分析过程中, 血清β2-MG、NSE 等相关指标在急性缺血性卒中病程中复查次数有限；②本研究为回顾性研究, 研究资料可能存在偏差；③研究对象来源于湖北省孝感市中心医院神经内科单中心, 纳入样本量偏小, 结果的稳定性尚需后期在多中心、长时间随访、大样本及前瞻性队列研究中进一步证实。

综上所述, 高水平的血清β2-MG、NSE 水平为急性脑卒中后认知功能障碍发生的独立危险因素, 可作为预测急性缺血性脑卒中后认知功能障碍的新生特异性标志物。