張曦濛，蔡曉瑩，方燕南

(1.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科， 江蘇 蘇州 215000；2.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510080)

·論著·

認(rèn)知障礙患者血漿集落刺激因子、炎性因子分析

張曦濛1，蔡曉瑩2，方燕南2

(1.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科， 江蘇 蘇州 215000；2.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510080)

目的 通過檢測(cè)阿茲海默病(AD)和血管性癡呆(VaD)患者血漿中粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)及部分炎性因子、β樣淀粉蛋白(Aβ)濃度并分析其相互關(guān)系，探討這些因子在AD和VaD的發(fā)病中的作用，并為二者的診斷治療提供新的靶點(diǎn)。方法 收集AD患者24例，VaD患者17例，健康對(duì)照32例。收集受試者基本信息，臨床資料及血液標(biāo)本，用芯片法測(cè)定血漿G-CSF、M-CSF、白細(xì)胞介素(IL)-4、IL-5、IL-6、IL-12p40、IL-12p70、IL-15、IL-16、IL-17，Aβ40， Aβ42濃度。對(duì)比各組間各個(gè)因子的差異并分析其相關(guān)性。結(jié)果 AD組血漿G-CSF，M-CSF，IL-4，IL-5，IL-6，IL-12p40，IL-12p70，IL-15，IL-16濃度低于對(duì)照組(P<0.05)。VaD組M-CSF，IL-4低于對(duì)照組(P<0.05)。AD組及VaD組患者血漿Aβ42水平高于對(duì)照組(P<0.05)，Aβ40在各組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各因子在AD和VaD組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論 免疫衰老可能為AD 的發(fā)病機(jī)制，血管性因素在VaD的發(fā)病中至關(guān)重要。G-CSF可作為AD和VaD鑒別的標(biāo)識(shí)，也可作為治療AD的潛在靶點(diǎn)。

阿爾茨海默病；癡呆， 血管性；集落刺激因子；炎性因子

隨著人口老齡化的進(jìn)展，癡呆成為社會(huì)突出問題。預(yù)計(jì)2020年癡呆患者將達(dá)到4億2千萬人，2040年將達(dá)到8億1千萬人[1]，這將給社會(huì)、家庭帶來沉重的負(fù)擔(dān)。全球范圍內(nèi)，引起癡呆最常見的病因?yàn)榘柎暮Ｄ?Alzheimer’s disease，AD)和血管性癡呆(Vascular dementia，VaD)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國的老年人群癡呆發(fā)病率約為3%，AD發(fā)病率為1.9%，VaD發(fā)病率為0.9%[3]。

目前認(rèn)為，AD是一種以淀粉樣蛋白斑、神經(jīng)纖維纏結(jié)、大量神經(jīng)元丟失為特征的變性疾病，而VaD是以缺血缺氧性或出血性腦疾病造成的病理組織學(xué)損傷和進(jìn)行性智能減退為特征。二者的發(fā)病機(jī)制有眾多假說但仍不明確。炎性機(jī)制是近年來的研究熱點(diǎn)，有不少研究指出，各種炎性因子介導(dǎo)的炎癥以及β樣淀粉蛋白(Aβ)的沉積、tau蛋白的磷酸化促進(jìn)了認(rèn)知障礙的發(fā)展。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(M-CSF)有抑制炎癥、保護(hù)神經(jīng)、減少Aβ沉積、促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞新生的作用，可改善AD小鼠的認(rèn)知功能[4-6]。而這一結(jié)論并未得到人體相關(guān)試驗(yàn)的證實(shí)，部分研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知功能障礙患者血液中炎性因子升高[7]，也有研究指出，炎性因子在AD患者體內(nèi)是降低的。

本研究將通過檢測(cè)患者血漿中G-CSF、M-CSF及炎性因子、Aβ濃度并分析其相互關(guān)系，進(jìn)一步探討這些因子在AD和VaD的發(fā)病中的作用，并為AD和VaD的診斷治療提供新的靶點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 2015年3月1日至2015年11月31日于中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院門診收集臨床診斷為AD、VaD的患者及健康對(duì)照。所有數(shù)據(jù)及樣本收集均征得患者及家屬同意，簽署知情同意書，若為嚴(yán)重認(rèn)知障礙患者，則由其家屬代為簽署，研究經(jīng)過中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)審批。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)AD組：①年齡50～85歲，符合NINCDS-ADRDA標(biāo)準(zhǔn)診斷為“很可能的阿爾茨海默病”；②簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查表(MMSE)評(píng)分顯示認(rèn)知功能障礙(文盲組≤17分，小學(xué)組≤20分，中學(xué)或以上組≤24分)；③頭顱磁共振顯示腦萎縮，顳葉及海馬萎縮，無明顯腦白質(zhì)損傷及腔隙性梗死，排除其他腦器質(zhì)性病變；④Hachinski缺血指數(shù)量表<4分。(2)VaD組：①年齡50～85歲，符合DSM-IV-TR診斷血管性癡呆標(biāo)準(zhǔn)；②MMSE評(píng)分顯示認(rèn)知功能障礙(文盲組≤17分，小學(xué)組≤20分，中學(xué)或以上組≤24分)，如為腦血管事件后認(rèn)知功能下降，至少為發(fā)病后1年以上者，并且認(rèn)知功能下降持續(xù)超過3個(gè)月；③頭顱磁共振提示腦白質(zhì)變性(Fazekas評(píng)分>2)或有軟化灶；④Hachinski缺血指數(shù)量表>7分。(3)對(duì)照組：年齡50～85歲，但沒有認(rèn)知障礙及腦血管事件發(fā)生，頭顱磁共振無明顯異常，無控制不佳的重大疾病。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ①因其他原因引起的癡呆，如路易體癡呆、額顳葉癡呆、Pick病、腦積水、顱內(nèi)腫瘤、舞蹈病、腦外傷、酒精及藥物引起的癡呆，及繼發(fā)于其他內(nèi)科或神經(jīng)科疾病如甲狀腺功能減退、惡性貧血、葉酸缺乏的癡呆等。②嚴(yán)重的控制不佳的基礎(chǔ)病，及炎癥性疾病，如肝炎、腫瘤、心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等。

1.4 資料收集 詳細(xì)記錄患者的臨床資料，包括年齡，性別，文化程度，認(rèn)知障礙的特點(diǎn)及發(fā)病時(shí)間，既往病史，吸煙飲酒史，家族史，輔助檢查如頭顱磁共振等，并完成MMSE量表測(cè)評(píng)。

1.5 樣本收集及檢測(cè) 所有血漿標(biāo)本均在14:30～17:30收集完成，抽取血液2～4 ml于枸櫞酸鈉抗凝管內(nèi)，常溫靜置3小時(shí)后于4 ℃，3 000 g，取上清液于-80 ℃保存至檢測(cè)。使用RayBiotec公司人炎癥因子抗體芯片3(貨號(hào)AAH-INF-G3)測(cè)定以下因子濃度：G-CSF，M-CSF，白細(xì)胞介素(IL)-4，IL-5，IL-6，IL-12p40，IL-12p70，IL-15，IL-16，IL-17，Aβ40，Aβ42。所使用的儀器包括塑料離心管(2～5 ml，50 ml)、搖床、塑料保鮮膜、雙蒸餾水、Genepix熒光掃描儀、Thermo Scientific Wellwash Versa芯片洗板機(jī)。每個(gè)樣本測(cè)4次，取平均值作為最后結(jié)果。

2 結(jié) 果

2.1 基本信息 AD組24例，VaD組17例，對(duì)照組32例，共73例。各組在年齡、性別、發(fā)病時(shí)間、吸煙、飲酒、糖尿病、冠心病、腫瘤患病率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。VaD組高血壓(P=0.000)、腦卒中(P=0.041)患病率高于對(duì)照組。VaD組高血壓(P=0.012)患病率高于對(duì)照組，AD組和VaD組各基線信息差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

2.2 各因子比較 ①G-CSF及M-CSF：AD組的G-CSF值低于對(duì)照組(P=0.002)，VaD組的G-CSF值高于對(duì)照組(P=0.014)，AD組和VaD組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AD組(P=0.000)、VaD組(P=0.001)M-CSF值均低于對(duì)照組，AD組和VaD組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。②其他炎性因子及Aβ：AD組IL-4(P=0.001)，IL-5(P=0.012)，IL-6(P=0.004)，IL-12p40(P=0.007)，IL-12p70(P=0.015)，IL-15(P=0.025)，IL-16(P=0.010)低于對(duì)照組。VaD組IL-4低于對(duì)照組(P=0.007)。AD組和VaD組間各炎性因子濃度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。AD組(P=0.025)及VaD組(P=0.032)患者血漿Aβ42水平高于對(duì)照組，AD組和VaD組間Aβ42差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Aβ40在各組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表1 3組基線信息比較

表2 3組炎性因子比較

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05

2.3 G-CSF、M-CSF和其他因素的相關(guān)性分析 G-CSF和M-CSF與年齡、發(fā)病時(shí)間及Aβ40無顯著相關(guān)，而和其余炎性因子均呈正相關(guān)，G-CSF和Aβ42呈負(fù)相關(guān)。見表3。

表3 G-CSF、M-CSF和其他因素及炎性因子的相關(guān)性

注：在P<0.05的前提下：弱正相關(guān)(0.1

3 討 論

很多研究支持認(rèn)知障礙患者的大腦處于慢性炎癥狀態(tài)，導(dǎo)致老年斑、Aβ沉積、缺血的發(fā)生，最終損傷神經(jīng)元[8-9]。但是炎癥因子在AD和VaD中具體發(fā)揮怎樣的作用仍不明確，各種因子很多時(shí)候既表現(xiàn)出神經(jīng)損傷的功能，也表現(xiàn)出神經(jīng)保護(hù)的功能。中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周有很多炎性因子交通的渠道，已證實(shí)外周血中的炎性因子和中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的炎性因子有一定關(guān)聯(lián)[10]。

有研究發(fā)現(xiàn)AD患者中不論是前炎性因子還是抗炎因子都顯著降低，提出AD的發(fā)生和免疫衰老(immunosenescence)有關(guān)[11]。隨著年齡的增長(zhǎng)，免疫功能會(huì)逐漸減弱，老年人也因此更容易感染，對(duì)各種病原的應(yīng)答能力也會(huì)降低[12]。免疫衰老的原因包括年齡相關(guān)的胸腺萎縮，骨髓造血能力減弱，外周抑制細(xì)胞功能增強(qiáng)，這些因素會(huì)降低固有免疫和獲得性免疫功能[13]。這與我們的研究結(jié)果相一致，IL-4和IL-5可抑制IL-1，IL-6，腫瘤壞死因子α(TNF-α)等前炎性因子[14-15]，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中具有抗炎作用。IL-6，IL-12，IL-15，IL-16為前炎性因子，在炎癥反應(yīng)中起到重要作用[16]。而在本研究中，抗炎因子和促炎因子在AD和VaD中均呈降低趨勢(shì)，并非此消彼長(zhǎng)，而是整個(gè)免疫系統(tǒng)功能下降，免疫降低可能為認(rèn)知障礙發(fā)生的重要原因。AD和VaD患者多為老年人，且隨著年齡的增長(zhǎng)患病率明顯上升，免疫功能的下降會(huì)導(dǎo)致對(duì)Aβ或其他神經(jīng)毒性物質(zhì)清除能力障礙，無法抵抗外來破壞因素，因此免疫衰老也很可能為認(rèn)知障礙發(fā)生的原因。

無論在腦脊液還是在血漿或血清中，各種因子均有上調(diào)、無明顯變化或下調(diào)的報(bào)道，研究結(jié)果的異質(zhì)性非常大。這些差異常被歸為使用的檢測(cè)技術(shù)、試劑盒有差異，或是選擇的患者和對(duì)照組在年齡、種族、疾病階段等方面具有差異性。也有學(xué)者推測(cè)，炎性因子研究結(jié)果的異質(zhì)性很可能不僅僅是實(shí)驗(yàn)技術(shù)和入選患者的差異，認(rèn)知障礙患者的免疫系統(tǒng)可能處于較大的波動(dòng)狀態(tài)，因此得出不同的結(jié)果。

本研究中，G-CSF在AD患者血漿中降低的結(jié)果和以往文獻(xiàn)報(bào)道相符[17- 18]，但G-CSF和炎性因子均呈正相關(guān)關(guān)系，不支持G-CSF可以抑制炎癥、下調(diào)炎性因子的理論，而支持G-CSF可能有增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能，促進(jìn)炎性因子活動(dòng)的作用。有研究報(bào)道，對(duì)AD模型小鼠予G-CSF和SCF治療后可減少大腦中淀粉樣蛋白的含量[4- 5]，本研究結(jié)果G-CSF和Aβ42呈負(fù)相關(guān)可以支持這一點(diǎn)。本研究首次發(fā)現(xiàn)G-CSF在VaD患者血漿中升高，分析原因可能為腦缺血后，神經(jīng)元壞死引起G-CSF升高，從而發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)元新生的作用。根據(jù)以上結(jié)果推斷，G-CSF可能為AD治療的潛在藥物。G-CSF也可作為鑒別AD和VaD的一個(gè)標(biāo)識(shí)。

關(guān)于M-CSF在癡呆患者中的作用有兩種不同理論，一種認(rèn)為M-CSF作為一種炎性介質(zhì)在AD患者體內(nèi)升高，促進(jìn)炎癥導(dǎo)致AD的發(fā)生[19]；另一種認(rèn)為M-CSF在AD患者體內(nèi)降低，從而減弱小膠質(zhì)細(xì)胞的增殖及吞噬功能，導(dǎo)致Aβ累積[20]。根據(jù)我們的結(jié)果，M-CSF和各炎性因子呈正相關(guān)，可佐證M-CSF有促進(jìn)炎癥的功能。我們推測(cè)，M-CSF降低可減弱小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬功能，同時(shí)也減弱了小膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)炎癥的功能，使得免疫功能下降，最終導(dǎo)致對(duì)神經(jīng)元保護(hù)功能的減弱，Aβ的沉積，促進(jìn)認(rèn)知障礙的發(fā)展。因此M-CSF降低可能為AD及VaD發(fā)病的重要因素，M-CSF可能為治療AD及VaD的認(rèn)知功能障礙的共同靶點(diǎn)。

在我們的研究中，VaD組炎性因子變化甚少，而通過患者的基線信息分析可得知，VaD患者高血壓、腦卒中、冠心病等血管性疾病的發(fā)病率顯著升高，通過防治心腦血管疾病，可有效預(yù)防VaD的發(fā)病。

免疫衰老可能為AD 的發(fā)病機(jī)制，血管性因素在VaD的發(fā)病中至關(guān)重要。G-CSF可作為AD和VaD鑒別的標(biāo)識(shí)，也可作為治療AD的潛在靶點(diǎn)。

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Analysis of plasma colony stimulating factors and inflammatory factors in patients with cognitive impairment

Zhang Ximeng1， Cai Xiaoying2， Fang Yannan2
1.DepartmentofNeurology，theFirstAffiliatedHospitalofSoochowUniversity，Suzhou215000，China;2.DepartmentofNeurology，theFirstAffiliatedHospitalofSunYat-SenUniverisity，Guangzhou510080，China

Objective Detect the concentration of granulocyte colony stimulating factor (G-CSF)， macrophage colony stimulating factor (M-CSF) 、some inflammatory factors and β-amyloid (Aβ) in plasma of patients with Alzheimer's Disease (AD) and vascular dementia (VaD). Analyze their relationship， explore the role of these factors in the pathogenesis of AD and VaD， and provide a new target for the diagnosis and treatment of both.Methods 24 AD patients， 17 VaD patients and 32 healthy controls were included. Basic information of them were collected. The concentration of plasma G-CSF， M-CSF， IL-4， IL-5， IL-6， IL-12p40， IL-12p70， IL-15， IL-16， IL-17， Aβ40， Aβ42 were measured by array. Results The concentrations of plasma G-CSF， M-CSF， IL-4， IL-5， IL-6， IL-12p40， IL-12p70， IL-15 and IL-16 in AD group were significantly lower than those in the control group. The concentrations of M-CSF and IL-4 in VaD group were significantly lower than those in control group. The levels of plasma Aβ42 in AD group and VaD group were significantly higher than those in control group. Each factor showed no significant difference between AD and VaD groups.Conclusion Immunosenescence may be the pathogenesis of AD. Vascular factors are important in the pathogenesis of VaD. G-CSF can be used in identification of AD and VaD， and also as a potential target for the treatment of AD.

alzheimer disease; vascular dementia; colony stimulating factor; inflammatory factor

方燕南，Email: yannanfang2012@qq.com

R745.7；749.16

A

1004-583X(2017)09-0774-04

10.3969/j.issn.1004-583X.2017.09.010

2017-07-31 編輯:張衛(wèi)國

Correspondingauther:FangYannan，Email:yannanfang2012@qq.com