2型糖尿病伴轻度认知功能障碍患者血清生物标志物分析

　　目的：研究2型糖尿病伴轻度认知功能障碍患者外周血清生物标志物。方法：选取2013年8月-2015年8月在笔者所在医院就诊的67例2型糖尿病患者作为研究对象，根据认知功能评分量表将其分为认知功能正常组（32例，C组）和轻度认知功能障碍组（35例，M组）。采用酶联免疫吸附反应（ELISA）检测血清中脑源性神经营养因子（BDNF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、晚期糖基化终末产物（AGEs）及其受体（RAGE）等生物标志物的表达水平，并与认知功能量表评分进行相关性分析。结果：与C组相比，M组患者血清BDNF显著下调，且TNF-α、AGEs和RAGE表达均显著上调（P〈0.05）。Pearson相关分析结果表明，BDNF、TNF-α、AGEs和RAGE与认知功能量表评分均有显著相关性（P〈0.05）。结论：外周血清神经营养因子下调及炎症反应激活可能与2型糖尿病伴轻度认知功能障的发病机制有关。
　　【关键词】 2型糖尿病； 认知功能障碍； 脑源性神经营养因子； 炎症介质
　　中图分类号 R446 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2016）13-0008-03
　　【Abstract】 Objective：To investigate the serum biomarkers in patients with type 2 diabetes mellitus with mild cognitive impairment.Method：Sixty-seven patients with type 2 diabetes in our hospital from August 2013 to August 2015 were selected as the research objects.According to cognitive function rating scale，the patients were pided into the normal groups（32 cases，group C）and the mild cognitive impairment group（35 cases，group M）.Enzyme-linked Immune-Sorbent assay（ELISA） kits were used to measure the brain-derived neurotrophic factor（BDNF），tumor necrosis factors-α（TNF-α），advanced glycation end product （AGEs） and its receptor（RAGE），and the correlation analysis was made with the cognitive function scale score.Result：Patients in M group showed a significant decrease of BDNF，and a significant increase of TNF-α，AGEs and RAGE in serum than that of those in C group（P〈0.05）.Pearson correlation analysis showed that serum BDNF，TNF-α，AGEs and RAGE levels were significantly correlated with scores of cognitive function（P〈0.05）.Conclusion：The down-regulation of neurotrophic factor in peripheral serum and activation of inflammatory response may be related to the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus with mild cognitive impairment.
　　【Key words】 Type 2 diabetes； Cognitive dysfunction； Brain derived neurotrophic factor； Inflammatory mediators
　　First-author’s address：The Forth People’s Hospital of Taizhou，Taizhou 225300，China
　　糖尿病是临床常见疾病，据统计全世界约有5% 7%的人群罹患该病[1]。目前，糖尿病的治疗措施主要依赖于胰岛素及口服降糖药。但临床上有一部分患者易继发其他糖尿病相关的并发症。大量临床研究表明胰岛素分泌不足或高胰岛素血症均可对认知功能造成不良影响[2]。有研究指出其发病机制可能与长期慢性高血糖所致毛细血管基底膜增厚，使管腔狭窄，若同时合并脂代谢紊乱，则会造成血液黏稠度升高，血流缓慢，并致脑血流量减少，随后脑血流量的降低可使大脑对信息的认识、加工、整合等过程发生障碍，认知反应和处理能力下降，最终导致学习记忆功能受损[3]。此外，高血糖可加速以认知功能障碍为临床特征的阿尔兹海默病发生[4]，且有流行病学研究表明糖尿病患者出现认知功能障碍的概率较健康对照组高两倍以上[5]。目前，糖尿病所致的认知功能障碍发病机制尚不明确，且尚未有临床指南出台来指导该类疾病的治疗。本研究拟通过检测糖尿病伴轻度认知功能障碍患者外周血清生物标志物的变化，从而为临床更好地指导治疗提供理论依据。
　　1 资料与方法
　　1.1 一般资料
　　选择2013年8月-2015年8月在笔者所在医院就诊的糖尿病患者67例（根据内科学第七版诊断标准），排除标准：阿尔兹海默病、酮症酸中毒、肝性脑病、曾有脑血管疾病、语言交流沟通障碍、文化教育程度较低（0.05），具有可比性，详见表1。   1.2 方法
　　采取患者外周血清，采用酶联免疫吸附反应（ELISA）检测外周血清中脑源性神经营养因子（BDNF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、晚期糖基化终末产物（AGEs）及其受体（RAGE）的表达。
　　1.3 评定标准
　　1.3.1 蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分 参考文献[6]，在治疗后第7天，对患者的注意力、执行能力、记忆力、语言、视结构技巧、抽象思维、定向力等11项检查内容进行评定，总分30分，正常值 26分。
　　1.3.2 简易智能精神状态检查量表（MMSE）评分 参考文献[7]，在治疗后第7天，对患者定向能力、复述能力、计算能力、记忆能力及结构组织能力进行评定，总分30分，分数在27 30分为正常。
　　1.3.3 ELISA检测 取外周血2 ml，在4  下离心5 min，取血清。采用双抗体夹心ABC-ELISA法，BDNF含量检测在492 nm处测光密度（OD）值，BDNF浓度与OD值成正比，以OD值为纵坐标，以标准品的浓度为横坐标，通过绘制标准曲线求出标本中的BDNF浓度。TNF-α、AGEs及RAGE的检测均采用相应的ELISA试剂盒，方法参照BDNF。
　　1.4 统计学处理
　　采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用均数 标准差（x s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验；相关性分析采用Pearson分析。P〈0.05为差异有统计学意义。
　　2 结果
　　2.1 两组患者血清生物标志物比较
　　两组患者血清生物标志物比较，差异均有统计学意义（P〈0.05），详见表2。
　　2.2 认知功能与血清标志物相关性分析
　　患者认知功能评分MoCA和MMSE与BDNF均呈显著正相关，而与血清TNF-α、AGEs和RAGE呈显著负相关（P〈0.05），详见表3。
　　3 讨论
　　本研究结果通过MMSE和MoCA这两类经典的认知功能量表得知M组患者认知功能轻度下降，且该组患者的血清中BDNF显著下降，但炎性介质如TNF-α、AGEs和RAGE则均显著上调。更为重要的是，笔者通过Pearson分析进行相关性检测，其结果提示这四类外周血清标志物与认知功能量表评分均呈现显著相关性（P〈0.05）。
　　神经营养因子对中枢及外周神经系统具有再生与修复功能，BDNF是其中较为重要的一类[8]。大量研究指出脑内不同区域BDNF的水平下调与各类神经精神疾病的发生密切相关[9]。本研究中，笔者观察到BDNF在认知功能障碍组的患者外周血清的表达显著下降，且与认知功能评分呈现显著正相关，这与文献[9]的结果相一致。
　　TNF-α是重要的促炎因子。Meyers等[10]指出过度激活的炎症反应是认知功能障碍发病的重要机制之一。本研究笔者观察到TNF-α在伴有轻度认知功能障碍糖尿病患者的外周血清中呈现高表达，且其与认知评分量表呈现显著负相关，这表明抑制TNF-α的表达有利于糖尿病患者认知功能障碍的康复。
　　AGEs是过量的糖和蛋白质结合的产物，可加速人体的衰老，且导致慢性退化型疾病的发生[11]。以认知功能障碍为主要特征的阿尔兹海默病属于神经系统退行性疾病。目前大量研究指出阿尔兹海默病可归纳为3型糖尿病，其理论主要依据阿尔兹海默病是一类脑内糖代谢疾病[12]。本研究笔者亦观察到在糖尿病伴有轻度认知功能障碍的患者血清中AGEs及其受体RAGE的表达均显著升高，这提示AGEs的高表达及RAGE的激活是促进认知功能障碍的发病机制之一，且干预AGEs与RAGE的结合有利于该类疾病的治疗。
　　综上所述，血清BDNF的下调及炎性介质通路的激活参与到糖尿病伴有轻度认知功能障碍的发病机制中。因此，后期工作可针对该理论进行大量基础研究，从而为临床更好的治疗该类疾病提供理论参考。
　　参考文献
　　[1] Huang E S，Basu A，O＂Grady M，et al.Projecting the future diabetes population size and related costs for the U.S.[J].Diabetes Care，2009，32（12）：2225-2229.
　　[2] Mayeda E R，Whitmer R A，Yaffe K.Diabetes and Cognition[J].Clin Geriatr Med，2015，31（1）：101-115.
　　[3] Novak V.Cognition and Hemodynamics[J].Curr Cardiovasc Risk Rep，2012，6（5）：380-396.
　　[4] Morris J K，Vidoni E D，Honea R A，et al.Impaired glycemia increases disease progression in mild cognitive impairment[J].Neurobiol Aging，2014，35（3）：585-589.
　　[5] Frier B M.Hypoglycaemia in diabetes mellitus：epidemiology and clinical implications[J].Nat Rev Endocrinol，2014，10（12）：711-722.
　　[6] Ganguli M，Ratcliff G，Chandra V，et al.A Hindi version of the MMSE：the development of a cognitive screening instrument for a largely illiterate rural elderly population in India[J].Int J Geriatr Psychiatry，1995，10（5）：367-377.   [7] Pinsky M R，Vincent J L，Devière J，et al.Serum cytokine levels in human septic shock.Relation to multiple-system organ failure and mortality[J].Chest，1993，103（2）：565-575.
　　[8] Hyman C，Hofer M，Barde Y A，et al.BDNF is a neurotrophic factor for dopaminergic neurons of the substantia nigra[J].Nature，1991，350（6315）：230-232.
　　[9] Nagahara A H，Tuszynski M H.Potential therapeutic uses of BDNF in neurological and psychiatric disorders[J].Nat Rev Drug Discov，2011，10（3）：209-219.
　　[10] Meyers C A，Albitar M，Estey E.Cognitive impairment，fatigue，and cytokine levels in patients with acute myelogenous leukemia or myelodysplastic syndrome[J].Cancer，2005，104（4）：788-793.
　　[11] Palimeri S，Palioura E，Diamanti-Kandarakis E.Current perspectives on the health risks associated with the consumption of advanced glycationend products： recommendations for dietary management[J].Diabetes Metab Syndr Obes，2015，8：415-426.
　　[12] Barbagallo M，Dominguez L J.Type 2 diabetes mellitus and Alzheimer＂s disease[J].World J Diabetes，2014，5（6）：889-893.