白細胞介素-18、趨化因子配體2在血管性認知損害患者中的表達意義及診斷效能分析*

王志紅，李雪蓮，王劍梅

（1.韶關(guān)學院醫(yī)學院臨床醫(yī)學系，廣東 韶關(guān)512026；2.粵北人民醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 韶關(guān)512000；3.韶關(guān)學院醫(yī)學院附屬醫(yī)院 內(nèi)科，廣東 韶關(guān)512026）

腦小血管病的主要特征為顱內(nèi)小血管發(fā)生異常病變，老年人患病率高，隨著病情進展，患者可出現(xiàn)多種慢性損害，如認知損害、尿失禁、眩暈 等[1]。血管性認知損害（vascular cognitive impairment, VCI）是腦小血管病的一種常見并發(fā)癥，老年人VCI 發(fā)病率為10%～20%，致殘率、病死率均較高[2]。腦小血管病后VCI 的發(fā)病機制比較復雜，有研究[3]認為，白細胞介素-18（Interleukin-18, IL-18）在VCI 發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，其表達升高時可加速腦損傷進展。此外，有研究[4]提示，趨化因子配體2（C-C motif chemokine ligand 2, CCL2）與顱內(nèi)神經(jīng)元變性有關(guān)。有研究[5]指出，CCL2 在重度顱腦損傷患者的神經(jīng)炎癥中發(fā)揮重要作用，可以作為生物標志物用于判斷腦損傷的嚴重程度分級和預后。當CCL2 受到抑制后，小鼠的認知能力提升[6]。鑒于此，本研究觀察VCI 患者血清IL-18、CCL2 水平，并探討兩者對VCI 的診斷效能，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取粵北人民醫(yī)院和韶關(guān)學院醫(yī)學院附屬醫(yī)院2019年1月—2020年4月收治的腦小血管病患者140 例。其中，男性79 例，女性61 例；年齡41～78 歲，平均（62.64±11.79）歲；有飲酒史33 例，有吸煙史24 例，高血壓34 例，糖尿病24 例，血脂異常38 例；文化程度：小學及以下68 例，初中42 例，高中17 例，大專及以上13 例。納入標準：①既往有腦小血管病病史；②聽力、交流能力無明顯障礙；③能配合相關(guān)調(diào)查及各項檢查工作；④病歷資料齊全；⑤患者及其家屬均知情同意。排除標準：①因精神病、腦炎、甲狀腺疾病等其他因素引起的認知損害；②近期使用過對血液指標有影響的藥物，如糖皮質(zhì)激素等；③重度視力、構(gòu)音障礙；④肝、腎等臟器嚴重受損；⑤伴有惡性腫瘤、血液系統(tǒng)病等嚴重疾病。

1.2 方法

1.2.1 分組與診斷 根據(jù)其是否發(fā)生VCI 分成VCI組（n=76）和非VCI 組（n=64）。VCI 診斷標準[7]：①存在認知損害，但未達到癡呆標準；②認知損害因血管性病因所致，發(fā)病突然，呈現(xiàn)為階梯樣進展，伴有斑片狀皮質(zhì)功能損害；③有局灶神經(jīng)系統(tǒng)體征、動脈粥樣硬化證據(jù)。

1.2.2 試劑與儀器 酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒購自武漢華美生物公司，親和鏈酶素-HRP購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司。恒溫水浴箱、酶標儀購自美國貝克曼庫爾特公司，離心機、洗板機購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.2.3 ELISA 法檢測血清IL-18、CCL2 水平 采集所有患者空腹時肘靜脈血4 mL，2 000 r/min 離心15 min，離心半徑為14 cm，取上清液待測。操作方法：①使用試劑之前，充分搖勻，按照待測樣品、標準品數(shù)量，確定板條數(shù)。②取50 μL 經(jīng)稀釋后的標準品，置于反應孔中，取50 μL 待測樣品，置于反應孔中，倒入50 μL 生物素標志抗體，封蓋，振蕩混勻，在37℃下反應60 min。③甩去反應孔內(nèi)液體，取洗滌液將各孔加滿，振蕩30 s，甩去洗滌液，經(jīng)吸水紙將其拍干，重復3 次。④取80 μL辣根過氧化物酶（HRP），加入各孔，在37℃下反應30 min，振蕩混勻。⑤再次洗板，操作與上述方法相同。⑥取底物A、底物B 各50 μL，加入各孔，充分混勻，在37℃下反應10 min，避光。⑦取出酶標板，加入50 μL 終止液，檢測反應結(jié)果。于450 nm波長處測定光密度（OD）值。

1.3 認知功能評價

經(jīng)蒙特利爾認知評估量表（MoCA）[8]評價兩組患者的認知功能。MoCA 量表包括視空間與執(zhí)行能力、命名、記憶、注意、語言、抽象、延遲回憶、定向8 個項目，共計題目12 道，單項30 個，總分0～30 分。每項回答正確者得1分，回答錯誤或答不知道者得0分。其中，總分≥26 分，視為認知正常，否則視為認知損害。若受教育年限≤12年，則分界值為25 分。分值越高，認知功能越好。

1.4 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料以構(gòu)成比（%）表示，比較采用χ2檢驗；計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，比較采用t檢驗；相關(guān)分析用Pearson 法；繪制受試者工作特征（ROC）曲線。P＜0.05 為有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較

兩組患者性別構(gòu)成、年齡、飲酒史、吸煙史、高血壓、糖尿病、血脂異常、文化程度比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.2 兩組MoCA量表評分比較

兩組MoCA 量表的視空間與執(zhí)行能力、命名、記憶、注意、語言、抽象、延遲回憶及總分比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），VCI 組低于非VCI 組；兩組定向比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

表2 兩組MoCA量表評分比較 （±s）

表2 兩組MoCA量表評分比較 （±s）

組別VCI組非VCI組t 值P 值n 76 64視空間與執(zhí)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記憶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語言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延遲回憶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總分19.66±3.34 27.12±1.06 17.147 0.000

2.3 兩組血清IL-18、CCL2水平比較

兩組血清IL-18、CCL2 水平比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），VCI 組高于非VCI 組。見表3。

表3 兩組血清IL-18、CCL2水平比較 （±s）

表3 兩組血清IL-18、CCL2水平比較 （±s）

組別VCI組非VCI組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總分與血清IL-18、CCL2水平的相關(guān)性

Pearson 相關(guān)分析顯示，MoCA 總分與血清IL-18水平（r=-0.828，P=0.000）、CCL2 水平（r=-0.738，P=0.000）均呈負相關(guān)。見圖1、2。

圖1 MoCA總分與血清IL-18線性相關(guān)

2.5 血清IL-18、CCL2對VCI的診斷價值

血清IL-18 診斷VCI 的最佳臨界值為18.970 pg/mL，AUC 為0.772（95% CI：0.692，0.852），敏感性為72.40%（95% CI：0.715，0.858），特異性為73.40%（95% CI：0.698，0.897）。血清CCL2 診斷VCI的最佳臨界值為146.850 μmol/L，AUC 為0.722（95%CI：0.636，0.808），敏感性為70.30%（95% CI：0.619，0.840），特異性為74.20%（95% CI：0.644，0.868）。見表4。ROC 曲線見圖3、4。

表4 血清IL-18、CCL2對VCI的診斷價值

圖3 血清IL-18診斷VCI的ROC曲線

圖4 血清CCL2診斷VCI的ROC曲線

3 討論

腦小血管病的發(fā)病原因比較復雜，可能與炎癥機制、氧化應激等有關(guān)，在炎癥進展過程中，內(nèi)皮細胞能對環(huán)氧合酶-2、腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β 等因子釋放進行誘導，該因子通過血管壁并到達腦實質(zhì)后，能促進腦小血管病發(fā)生[9]。氧化應激則可能通過對一氧化氮信號通路進行干擾，使其生物利用度降低，引起DNA、蛋白損傷，損害腦血管功能，導致腦小血管病發(fā)生[10]。VCI 在腦小血管病發(fā)病后較常見，可導致其出現(xiàn)不同程度認知損害，包括視空間與執(zhí)行功能減退、記憶能力下降、語言障礙、定向障礙等，此外，部分患者還表現(xiàn)為社交能力下降、行為異常、性格轉(zhuǎn)變，導致其生活質(zhì)量大大降低[11]。腦小血管病患者VCI 的發(fā)生與多種因素有關(guān)，如高血壓、腦卒中、高齡等因素均可引起腦白質(zhì)損害，提升血腦屏障滲透性，導致血腦屏障功能受損，而血腦屏障損害參與VCI 進展過程[12]。認知損害是VCI 診斷的核心內(nèi)容，隨著病情進一步進展，其認知功能減退越明顯，神經(jīng)損傷范圍越大，損害程度越重[13]。研究表明，在VCI 患者中，不同患者的認知損害模式存在差異，如皮下?lián)p害主要與情感異常、執(zhí)行功能存在關(guān)聯(lián)，眶額、前額背外側(cè)損害與額葉認知損害有關(guān)[14]。VCI 的診斷是臨床的一大難點，既往行神經(jīng)心理學檢測診斷，雖然可取得一定效果，但其準確性受年齡、受教育程度、語言等因素限制。因此，臨床需尋求更理想的診斷方式。

目前，臨床評估認知損害的量表較多，包括日常生活能力評價量表、韋氏成人智力量表、MoCA 量表等。有學者指出，認知損害的評估需選擇簡單、容易理解的量表，與此同時，該量表還需具備較理想的特異性和敏感性[15]。MoCA 量表涵蓋了較多認知領(lǐng)域，被證實敏感性高，能對VCI 患者的認知情況進行有效評估，且易執(zhí)行[16]。本研究通過分析患者的MoCA 評分，提示VCI 患者的MoCA 評分較非VCI患者明顯下降，且以視空間與執(zhí)行功能損害最明顯。然而，有學者發(fā)現(xiàn)，這類患者抽象、注意、記憶能力下降也比較明顯，這可能與患者受損部位存在差異有關(guān)[17]。殼核、蒼白球受損可導致記憶能力降低，而基底節(jié)區(qū)受損者可導致語言能力、執(zhí)行功能、記憶能力均降低[18]。由此可見，受損部位與MoCA評分可能存在關(guān)聯(lián)。

IL-18 在體內(nèi)廣泛分布，其對腦損傷程度有一定預測作用，研究[19]指出，格拉斯哥昏迷評分越高，血清IL-18 表達越高，這表明血清IL-18 可能與腦損傷嚴重度呈正相關(guān)。另有研究[20]發(fā)現(xiàn)，IL-18 參與了腦組織損害進展過程，其可誘發(fā)炎癥反應，導致血管受損后修復作用削弱。本研究結(jié)果顯示，與非VCI 患者相比，VCI 患者的血清IL-18 水平升高，這可能與VCI 發(fā)生有關(guān)。IL-18 對機體免疫功能有調(diào)節(jié)作用，它不僅能對T 細胞分泌的干擾素-γ 予以誘導，而且可誘導白細胞介素-2、白細胞介素-10 等因子釋放[21]。IL-18 作為炎癥因子，還能同細胞膜上受體相結(jié)合，對T 細胞增殖有抑制作用，可使T 細胞亞群細胞毒性增強，導致免疫功能受損[22]。而炎癥反應與免疫功能損害可能促進小膠質(zhì)細胞活化，致單胺類神經(jīng)元損害，引起海馬區(qū)、腦白質(zhì)等結(jié)構(gòu)異常，增加VCI 發(fā)生風險。此外，本研究結(jié)果顯示，IL-18與MoCA 總分呈負相關(guān)，這意味著患者認知功能越好，血清IL-18 水平越低，而認知功能越差，其水平越高。IL-18 也稱為干擾素-γ 誘導因子，有利于趨化因子生成，而這類因子也有利于IL-18 的釋放，通過該惡性循環(huán)的反復作用，導致血管損傷更重，從而加重認知損害。這表明IL-18 能促進血管損傷，隨著血管損傷越重，患者認知損害發(fā)生風險越高，為本結(jié)論提供了證據(jù)。IL-18 升高可能通過損害機體免疫，促進炎癥進展的方式，誘發(fā)神經(jīng)元細胞損害，導致海馬區(qū)、腦白質(zhì)等結(jié)構(gòu)受損，加重認知損害。

CCL2 被認為對顱內(nèi)單核巨噬細胞遷移有促進作用[23]。研究發(fā)現(xiàn)，血清CCL2 表達越高，神經(jīng)退行性病變進展越快[24]。通過抑制CCL2 表達，減少小膠質(zhì)細胞激活，可能對認知功能有改善作用。本研究提示，與非VCI 患者相比，VCI 患者的血清CCL2 升高，表明CCL2 升高可能與VCI 發(fā)生有關(guān)。CCL2 對小膠質(zhì)細胞、巨噬細胞有招募作用，能促使其增殖，從而誘導細胞因子生成，提升血腦屏障滲透性，導致腦組織炎癥反應增強，促進神經(jīng)元性質(zhì)改變、死亡。有研究觀察腦缺血患者，發(fā)現(xiàn)CCL2 在小膠質(zhì)細胞中的表達量升高，且促進了神經(jīng)元變性[25]。這表明CCL2 水平升高可導致腦組織神經(jīng)病變，極有可能增加認知損害風險。本研究結(jié)果顯示，CCL2 與MoCA 總分呈負相關(guān)，表明認知損害越重，血清CCL2水平越高。CCL2 可通過招募小膠質(zhì)細胞、巨噬細胞，對多種炎癥因子釋放進行介導，如白細胞介素-1、白細胞介素-6 等，這些炎癥因子的表達均可導致顱內(nèi)炎癥加重，促進神經(jīng)元細胞變性、凋亡。CCL2引起的顱內(nèi)炎癥還能破壞血腦屏障功能，導致其滲透性增加，使更多炎癥因子達到顱內(nèi)，進一步損害神經(jīng)元功能[26]。這可能是CCL2 水平越高，認知損害越重的機制。

通過分析血清IL-18、CCL2 對VCI 的診斷效果，提示兩者均對VCI 具有診斷價值，AUC 均超過0.70，且明確了最佳臨界值，這進一步證實兩者與VCI 發(fā)生密切相關(guān)。腦小血管病患者的神經(jīng)元組織對氧化應激非常敏感，而機體內(nèi)氧自由基含量過高后，可誘發(fā)氧化應激反應，導致血清IL-18、CCL2 的表達升高，加重炎癥損害。氧化應激及促炎因子表達能引起細胞鈣化超載，使線粒體腫脹，促進海馬神經(jīng)元細胞凋亡，且氧化應激、炎癥反應越重，則線粒體損害越重，細胞凋亡越明顯，這是其引起VCI 的重要機制[27]。血清IL-18、CCL2 水平升高后，因炎癥反應加重，還可誘發(fā)電生理功能障礙，促進神經(jīng)元死亡，過度炎癥反應會導致腦神經(jīng)細胞功能持續(xù)處于受損狀態(tài)，促進認知損害進展[28]。因此，臨床可通過檢測腦小血管病患者的血清IL-18、CCL2 水平，預測VCI 發(fā)生風險。在未來腦小血管病并VCI 的治療中，臨床醫(yī)師可考慮將IL-18、CCL2 作為治療靶點。

綜上所述，VCI 在腦小血管病后比較常見，這類患者血清IL-18、CCL2 水平升高，且水平越高，認知損害越明顯，臨床可將兩者作為診斷VCI 的重要指標，這對病情評估具有指導意義。