卒中后抑郁的血液生物標(biāo)志物研究進展

付長永，蔣慧，閆福嶺

目前，腦卒中是國際上導(dǎo)致死亡和疾病負擔(dān)的第二大原因[1]。卒中后抑郁(PSD)是卒中后最常見的神經(jīng)精神障礙，約1/3的患者受到影響[2]。PSD可加重認(rèn)知功能障礙，損害神經(jīng)功能恢復(fù)，降低生活質(zhì)量，并可增加死亡率和卒中復(fù)發(fā)的風(fēng)險[3-4]。因此，對抑郁癥狀的早期診斷和有效治療可以改善患者預(yù)后。然而，PSD的早期表現(xiàn)很難與卒中相關(guān)的認(rèn)知和運動功能損害區(qū)分開來[5]。此外，PSD的病理生理學(xué)機制仍然是未知的，多種機制參與其中。

在這種背景下，生物標(biāo)志物的早期識別可以提高PSD的診斷準(zhǔn)確性，并有助于進行早期干預(yù)。較多PSD生物標(biāo)志物的臨床研究得出了其應(yīng)用價值，例如早期診斷，篩選高危人群，檢測可能的卒中機制和藥物反應(yīng)或預(yù)測結(jié)局[6]。我們對相關(guān)血液生物標(biāo)志物研究且存在較高質(zhì)量的文獻進行了系統(tǒng)的回顧，發(fā)現(xiàn)對于PSD標(biāo)志物的研究國內(nèi)學(xué)者做了較多工作。有部分研究得出了最新的生物標(biāo)志物的證據(jù)，但也有部分研究結(jié)果遭到部分學(xué)者的質(zhì)疑。本文將對近年與PSD相關(guān)的血液生物標(biāo)志物的研究進行總結(jié)。

1 血漿5-羥色胺(5-HT)

眾所周知，PSD 的發(fā)生和發(fā)展過程與 5-HT水平下降相關(guān)，而目前應(yīng)用的5-HT再攝取抑制劑的療效也驗證了該理論。

國內(nèi)學(xué)者宋揚等[7]對神經(jīng)遞質(zhì)功率及血漿5-HT水平與PSD的相關(guān)性進行了相關(guān)探討。隨機入組腦卒中患者180例，分為非PSD組60例和PSD組120例，血漿5-HT水平測定采用應(yīng)用ELISA法，并進行漢密爾頓抑郁量表(HAMD)評分，分析神經(jīng)遞質(zhì)功率與血漿中5-HT水平與HAMD評分的相關(guān)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),PSD患者的神經(jīng)遞質(zhì)功率及血漿5-HT水平明顯下降，與患者的抑郁情況密切相關(guān)。

2 細胞因子

細胞因子是目前PSD相關(guān)標(biāo)志物中研究最多的項目，盡管部分研究結(jié)果并不一致，考慮是否與各自測量方法和時機不同相關(guān)。其變化主要考慮腦梗死后外周免疫細胞釋放細胞因子進入CNS啟動局部免疫應(yīng)答，活化免疫細胞如單核細胞、巨噬細胞和T細胞從外周進入腦組織并釋放細胞因子。

2.1 IL-1β和IL-1受體拮抗劑 Jiménez等[8]在134例PSD患者的縱向研究中得出,卒中后第1個月血漿IL-1β水平與PSD之間無相關(guān)性。Ormstad等[9]在對45例PSD患者的橫斷面研究中發(fā)現(xiàn)，PSD與在卒中后72 h獲得的IL-1β、IL-1受體拮抗劑水平之間沒有相關(guān)性，隨訪18個月后診斷為PSD。Su等[10]在對腦卒中患者進行入院到出院后1年的隨機觀察，IL-1β水平與PSD之間沒有相關(guān)性。然而，2014年Bensimon等[11]在一項對86例腦卒中患者第1次評估中的橫斷面研究中發(fā)現(xiàn)，IL-1β水平和IL-β/ IL-10比值的增加與輕中度抑郁癥狀有關(guān)。

2.2 IL-6 Jiménez等[8]描述了卒中后第1個月IL-6水平與PSD之間沒有相關(guān)性。Yang等[12]在對100例腦卒中患者6個月的隨訪中，發(fā)現(xiàn)IL-6水平與PSD之間沒有相關(guān)性。Ormstad等[9]觀察得出相似地結(jié)果，卒中后72 h血清IL-6水平與18個月后PSD的發(fā)生之間無相關(guān)性。然而，Su等[10]報道了從入院到出院后1年的患者中PSD的發(fā)展與IL-6水平和IL-6/IL-10比值增加相關(guān)。Spalletta等[13]還發(fā)現(xiàn)卒中后72 h的IL-6水平升高與PSD發(fā)生有關(guān)，IL-6水平與失眠、麻木和軀體癥狀的嚴(yán)重程度相關(guān)。Bensimon等[11]在對86例患者的橫斷面研究中，發(fā)現(xiàn)IL-6水平與抑郁癥狀進展之間沒有相關(guān)性。

2.3 IL-2、IL-4、IL-9、IL-10、IL-12、生長相關(guān)癌基因-α(GRO-α)和血清細胞間黏附分子-1(ICAM-1) Ormstad等[9]研究發(fā)現(xiàn)，腦卒中患者早期血清IL-2、IL-4、IL-9、IL-12和GRO-α水平與PSD具有正相關(guān)性，具有一定的預(yù)測價值，IL-10水平與PSD之間沒有相關(guān)性。Jiménez等[8]發(fā)現(xiàn)卒中發(fā)病1個月內(nèi)的腦卒中患者ICAM-1水平與PSD之間無相關(guān)性。但Su等[10]對104例患者的隨機入組患者的縱向研究發(fā)現(xiàn)其與PSD之間存在相關(guān)性，出院后1年內(nèi)患者IL-10水平及IL-6/IL-10和TNF-α/IL-10比值升高。相應(yīng)的，Bensimon等[11]也發(fā)現(xiàn)了IL-18/IL-10、IL-1β/IL-10和干擾素-γ(IFN-γ)/IL-10比值升高與卒中后輕中度抑郁癥狀發(fā)展之間的相關(guān)性。

2.4 IL-18 Bossù等[14]在對隨機入組的30例腦卒中患者的橫斷面研究中發(fā)現(xiàn)，腦卒中72 h后IL-18水平與出院時的抑郁嚴(yán)重程度呈負相關(guān)，尤其是軀體癥狀。相反，Yang等[12]發(fā)現(xiàn)腦卒中72 h后IL-18水平的升高與7 d、2周和6個月后的PSD是相關(guān)的。Ormstad等[9]發(fā)現(xiàn)卒中后72 h IL-18水平與隨訪18個月的PSD發(fā)生之間無相關(guān)性。Bensimon等[11]觀察到IL-18/IL-10比值的增加與輕度到中度抑郁癥狀的出現(xiàn)相關(guān)。

2.5 IFN-γ Ormstad等[9]發(fā)現(xiàn)卒中后72 h血清IFN-γ水平與卒中后18個月PSD之間無關(guān)。但相反的是，Su等[10]在對104例腦卒中患者的縱向研究中發(fā)現(xiàn)，PSD與患者從住院到出院1年后IFN-γ水平升高相關(guān)。Bensimon等[11]還觀察到IFN-γ/IL-10比值的增加與卒中后輕中度抑郁癥狀進展相關(guān)。

2.6 TNF-α 有研究[15]在腦卒中后第1個月內(nèi)發(fā)現(xiàn)TNF-α水平與PSD之間無相關(guān)性；Yang等[16]也發(fā)現(xiàn)TNF-α水平與卒中后6個月的PSD之間無相關(guān)性。Ormstad等[9]報道卒中后72 h TNF-α水平與卒中后18個月PSD之間無相關(guān)性。相反，Su等[10]對隨機入組的腦梗死患者研究得出，從發(fā)病入院至出院1年其PSD發(fā)生與TNF-α水平和TNF-α/IL-10比值升高存在相關(guān)性。Bensimon等[11]發(fā)現(xiàn)TNF-α水平與抑郁癥狀發(fā)展之間無相關(guān)性。2017年，Kim等[17]對286例腦卒中患者發(fā)病2周時進行評估，其中有222例(78%)患者在1年后接受隨訪。存在-850T等位基因的患者，較高的TNF-α水平與PSD相關(guān)，具有顯著的相關(guān)性；而存在-511T等位基因的患者，較高的IL-1β水平與PSD相關(guān)，具有顯著的相關(guān)性。但隨訪觀察到1年的時候未發(fā)現(xiàn)其與PSD相關(guān)。這些結(jié)果表明，血清TNF-α和IL-1β水平對PSD的風(fēng)險具有重要作用，尤其是在急性期腦卒中且存在遺傳易感性的患者中。

2.7 瘦素 瘦素是脂肪組織分泌的激素樣蛋白質(zhì)，與身體脂肪的量成正比，可以部分介導(dǎo)從擴張的脂肪組織到促炎生物標(biāo)志物增加，而腦卒中患者急性期血清瘦素水平較正常人明顯升高。在對134例患者的隨機對照縱向研究中，Jiménez等[8]發(fā)現(xiàn)腦卒中發(fā)病1個月瘦素水平升高與PSD之間存在相關(guān)性。Li等[15]在對256例患者的橫斷面研究中也得出，腦卒中發(fā)病時瘦素水平升高與卒中后3個月PSD發(fā)生發(fā)展相關(guān)。

3 神經(jīng)營養(yǎng)因子及其相關(guān)分子

腦源性神經(jīng)生長因子(BDNF)能促進神經(jīng)元發(fā)育和抑制凋亡，抵抗缺血性腦損害，參與海馬神經(jīng)元再生，有助于梗死周圍皮質(zhì)的功能恢復(fù)。組織纖溶酶原激活物(tPA)主要作用靶點是纖溶酶原，可通過激活血纖溶酶使BDNF前體轉(zhuǎn)化為BDNF，促進細胞存活。

在一項為期2年的前瞻性研究中，Kim等[17]發(fā)現(xiàn)，BDNF基因型的不同與腦卒中和抑郁發(fā)生率之間有相關(guān)性，提出隨著Met等位基因數(shù)目的增加，卒中和抑郁之間的相關(guān)性強度逐漸增強，并且以Met/Met基因型最強。然而，這項研究PSD樣本較小，可靠性較低。Kim等[18]在對卒中發(fā)病后兩周的276例患者的橫斷面研究中發(fā)現(xiàn)，BDNF./met基因型與PSD發(fā)生獨立性相關(guān)。PSD患者中5-HTR2A基因1438A/G和BDNF Val66Met多態(tài)性與重度抑郁的發(fā)生相關(guān)。相關(guān)的報道中沒有發(fā)現(xiàn)腦卒中后第1個月內(nèi)BDNF水平與PSD之間的任何相關(guān)性[8]。然而，Yang等[16]在一項對100例患者的隨機縱向研究中發(fā)現(xiàn)，腦卒中后第1 d BDNF水平的降低與卒中后兩周PSD的發(fā)生有關(guān), 同時還觀察到PSD患者在卒中后第1 d的BDNF和tPA水平呈負相關(guān)。這種相關(guān)性僅存在于發(fā)病7 d內(nèi)。卒中后第1 d BDNF水平在5.86 ng/mL以下的患者預(yù)測未來兩周內(nèi)抑郁的發(fā)生，其敏感性和特異性分別為81%和86%。在橫斷面上研究，Li等[19]對216例腦卒中患者的研究還發(fā)現(xiàn)，發(fā)病時BDNF水平的降低與卒中后3個月的PSD有關(guān)。發(fā)病時BDNF水平<10.2 ng/mL可預(yù)測抑郁癥的發(fā)展3個月時敏感性為80.3%，特異性為81.8%。腦卒中嚴(yán)重程度與BDNF水平呈負相關(guān)。

Yue等[20]隨機納入了包括PSD、非PSD、抑郁癥(MDD)和正常對照組在內(nèi)的159例研究對象，檢測了血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、VEGF受體(VEGFR2)、胎盤生長因子(PIGF)、胰島素樣生長因子(IGF)的蛋白和mRNA表達水平以及胰島素樣生長因子-1(IGF-1)和IGF-1受體(IGF-1R)。研究發(fā)現(xiàn), PSD組和非PSD組具有較好預(yù)測價值的mRNA表達和蛋白表達。重要的是，其有較好的預(yù)測價值來區(qū)分PSD患者和MDD患者。這是首次對BDNF家族在PSD患者中的變化的研究，結(jié)果表明，蛋白質(zhì)和生物因子的mRNA表達的結(jié)合可以作為PSD的預(yù)測和鑒別模型。國內(nèi)其他學(xué)者如楊玉芳[21]研究證實經(jīng)綜合干預(yù)措施后抑郁量表明顯改善，血清BDNF水平亦有顯著變化。

4 總膽紅素(TBIL)、丙氨酸、堿性磷酸酶、尿酸(SUA)

在卒中和抑郁的病理過程中都伴隨氧化應(yīng)激的發(fā)生，腦卒中引起的腦組織氧化應(yīng)激可能介導(dǎo)了PSD樣表現(xiàn)的病理進程。膽紅素是血紅素裂解途徑的終產(chǎn)物，作為脂溶性代謝產(chǎn)物排出體外，具有潛在的細胞毒性。Tang等[22]在一項635例患者的隨機對照研究中發(fā)現(xiàn)，高水平膽紅素與腦卒中3個月后PSD的發(fā)生相關(guān)，他們未發(fā)現(xiàn)丙氨酸或堿性磷酸酶水平和PSD之間的相關(guān)性。2017年國內(nèi)學(xué)者的一項縱向研究，調(diào)查了老年腦卒中患者入院時血清SUA和TBIL與腦卒中后3、6和9個月隨訪時PSD的發(fā)生之間的關(guān)系。最終得出結(jié)論，入院時SUA和TBIL處于較高水平與卒中后3個月內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重PSD密切相關(guān)。而卒中后6個月，PSD發(fā)生與這兩個生物標(biāo)志物之間沒有相關(guān)性[23]。

5 丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)

MDA是脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物，可以影響線粒體呼吸鏈復(fù)合物及線粒體內(nèi)關(guān)鍵酶活性。當(dāng)腦缺血導(dǎo)致自由基釋放而作用于脂質(zhì)后，發(fā)生過氧化反應(yīng)，使MDA升高，繼而引起蛋白質(zhì)、核酸等交聯(lián)聚合，發(fā)揮其細胞毒性，使神經(jīng)損害加重。SOD是人體重要的抗氧化酶，具有重要生理活性，是機體清除自由基的重要物質(zhì)。也參與阻斷或修復(fù)氧自由基對細胞的損害過程。GSH-PX在機體內(nèi)的作用主要是將有毒的過氧化物進行還原，變?yōu)闊o毒的羥基化合物，減輕細胞膜受到過氧化物的損害。

Liu等[24]隨機連續(xù)納入216例急性腦卒中患者并隨訪1個月。在入院后24 h內(nèi)采集血液樣本，并測量以下氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物：MDA、SOD和GSH-PX。根據(jù)對臨床抑郁癥的評估，所有入選患者分為PSD組和非PSD組。還納入了100例正常對照者。結(jié)果提示，腦卒中患者血清MDA水平與HAMD評分呈正相關(guān)。根據(jù)受試者ROC曲線，預(yù)測血清MDA水平作為PSD輔助診斷指標(biāo)的最佳截止值為2.898 nmol/ml，敏感度為77.9%，特異性為81.1%。MDA升高(≥2.898 nmol/ml)是PSD的獨立預(yù)測指標(biāo)。該研究表明，入院時血清MDA水平升高與急性腦卒中，特別是輕微PSD的風(fēng)險增加呈正相關(guān)。SOD和GSH-PX與PSD之間并未發(fā)現(xiàn)明顯相關(guān)性。

但是就在這篇文章發(fā)表幾個月后的2018年10月，伊朗學(xué)者Jouyban等[25]同樣在這本雜志上發(fā)表了評論。討論了其實驗方法、檢測方法、設(shè)計等諸多問題，對其結(jié)果產(chǎn)生了質(zhì)疑。

6 血清8-羥基-2-脫氧鳥苷(8-OHdG)

8-OHdG是DNA中鳥嘌呤氧化損傷的特異產(chǎn)物，是DNA氧化損傷的重要生物標(biāo)志物。國內(nèi)學(xué)者Liu等[26]對氧化脫氧核糖核酸損傷與PSD之間的關(guān)系進行了相關(guān)研究。241例首次發(fā)生缺血性卒中患者在卒中發(fā)作的前24 h內(nèi)連續(xù)入組，并在發(fā)病1個月時隨訪。使用ELISA法在入院24 h內(nèi)測定血清8-OHdG和過氧化氫酶水平。結(jié)果顯示，入院時血清8-OHdG水平升高與卒中后1個月的PSD發(fā)生明顯相關(guān)。

7 總結(jié)和展望

在這篇綜述中，我們發(fā)現(xiàn)諸多臨床研究為確定PSD的生物標(biāo)志物作出了很多的探索。從2000年左右開始，細胞因子是大多數(shù)研究的標(biāo)志群。八項研究評估了至少一種細胞因子。研究最多的細胞因子是IL-1β、IL-6、IL-10、IL-18、IFN-γ、TNF-α和瘦素。支持炎癥機制在抑郁癥病理生理學(xué)中的作用[27-28]。多種炎性細胞因子在腦卒中后的不同階段發(fā)揮不同的作用，其表達和轉(zhuǎn)變較為迅速。此外，為了平衡炎癥反應(yīng)，抗炎作用也被激活，這些具有保護作用的抗炎性因子的“雙刃劍”作用——促進抑郁發(fā)生的不良作用也顯現(xiàn)出來。至于其他標(biāo)志物，結(jié)果更加不一致。PSD與升高的同型半胱氨酸和超敏C反應(yīng)蛋白(CRP)水平之間存在相關(guān)性。這些發(fā)現(xiàn)可能提示PSD患者腦組織炎癥反應(yīng)的增強。研究發(fā)現(xiàn)，PSD風(fēng)險增加與BDNF基因的met等位基因或5-HT轉(zhuǎn)運體基因啟動子(5-HTTPLR)的S等位基因之間存在關(guān)聯(lián)[29-31]。卒中后早期(即第1周)發(fā)現(xiàn)的血液生物標(biāo)志物表明，炎性細胞因子的表達增加或炎性和抗炎性之間的不平衡增加PSD發(fā)生。炎性細胞因子，氧化應(yīng)激標(biāo)志物的增加(如同型半胱氨酸或膽紅素)，與神經(jīng)營養(yǎng)因子(如BDNF)的減少或存在基因易感性(如BDNF或SERT基因的多態(tài)性)均可導(dǎo)致PSD發(fā)生。

從Pubmed和中國知網(wǎng)搜索近幾年的文獻不難發(fā)現(xiàn)，PSD相關(guān)生物標(biāo)志物領(lǐng)域國內(nèi)學(xué)者研究較多，且均得到了陽性發(fā)現(xiàn)。但這些研究的臨床價值到底有多少，還需要時間的考驗和臨床驗證。

迄今為止，仍然沒有強有力的證據(jù)支持使用特定的生物標(biāo)志物進行PSD診斷。PSD的生物標(biāo)志物研究如神經(jīng)內(nèi)分泌試驗，免疫分子，生化標(biāo)志物等，均證實了炎癥和抗炎狀態(tài)失衡，氧化應(yīng)激和谷氨酸神經(jīng)傳遞增加，神經(jīng)營養(yǎng)因子減少和遺傳易感性的存在對其發(fā)生的促進作用。這些不同的途徑可以在PSD的發(fā)展中更好地理解其發(fā)病機制，并最終確定PSD的生物標(biāo)志物。對腦卒中早期階段標(biāo)志物的進一步研究，解決多個生物標(biāo)志物縱向和平行的臨床參數(shù)關(guān)系是必要的。PSD與臨床預(yù)后密切相關(guān)，其發(fā)病機制和治療尚不明確，尋找可靠生物標(biāo)志物有助于闡明PSD的病理生理學(xué)機制和制定個體化治療方案。總之，PSD相關(guān)生物標(biāo)志物的相關(guān)研究依然任重道遠。