佟玲,趙倩,張淑艷,孫蜀寧

缺血性腦卒中是局限性腦組織缺血性壞死導(dǎo)致的腦部血液循環(huán)障礙,缺血性腦卒中后發(fā)生血管性癡呆(vascular dementia,VD)的概率為30%左右[1-2]。VD表現(xiàn)為語(yǔ)言、記憶、意識(shí)、執(zhí)行等高級(jí)認(rèn)知功能嚴(yán)重受損,同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)抑郁、表情淡漠、少語(yǔ)、激越等精神癥狀,對(duì)日常生活造成嚴(yán)重影響[3-4]。VD易發(fā)生不同程度認(rèn)知功能障礙,且預(yù)后欠佳,尋找與VD有關(guān)的生物標(biāo)志物對(duì)其治療及預(yù)后的提高具有一定積極意義[5]。同源異性盒基因A1(homeobox A1,HOXA1)和SMAD家族成員3(SMAD3)均與神經(jīng)功能損傷有關(guān),且二者存在正向調(diào)控的關(guān)系,然而目前尚無(wú)二者與缺血性腦卒中所致VD相關(guān)的報(bào)道[6-7]。因此,本研究通過(guò)探討HOXA1和SMAD3基因表達(dá)與患者認(rèn)知功能和預(yù)后的關(guān)系,為缺血性腦卒中所致VD的臨床治療提供幫助,報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2021年1月—2023年2月遼寧省金秋醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的缺血性腦卒中患者241例為研究對(duì)象,根據(jù)3個(gè)月后是否發(fā)生VD分為癡呆組(n=117)和非癡呆組(n=124)。癡呆組中男61例、女56例,年齡52～78(65.09±10.52)歲。非癡呆組中男59例、女65例,年齡51～76(63.24±9.45)歲,2組性別、年齡比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(202011251904),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①均符合缺血性腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[8],且為首次發(fā)病;②經(jīng)顱腦MR及CT檢查證實(shí);③年齡>50歲;④臨床資料完整;⑤均于治療缺血性腦卒中后3個(gè)月復(fù)查,癡呆組患者于治療VD出院3個(gè)月后再次復(fù)查。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①肝腎功能嚴(yán)重異常;②凝血功能異常;③其他類型癡呆;④入院前有癡呆史;⑤由其他原因?qū)е碌腣D;⑥腦出血史、腦部外傷史;⑦既往認(rèn)知功能障礙史。

1.3 觀測(cè)指標(biāo)與方法

1.3.1 血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)檢測(cè):2組患者均于初次復(fù)查時(shí)(檢查是否發(fā)生VD時(shí))采集清晨空腹肘靜脈血3 ml,離心并收集血清。血清SMAD3水平檢測(cè)參照SMAD3 ELISA試劑盒(貨號(hào):BJ-E3912,上海邦景實(shí)業(yè)有限公司)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)檢測(cè)血清HOXA1水平。從血清中提取樣品總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以cDNA為模板進(jìn)行擴(kuò)增,Takara PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser 反轉(zhuǎn)錄試劑盒(貨號(hào):RR047A,北京百奧創(chuàng)新科技有限公司)。HOXA1上游引物 5’-CGGCTTCCTGTGCTAAGTCT-3’,下游引物 5’-TTCATTGTGCCATCCATCAC-3’;GAPDH上游引物5’-AGCCACATCGCTCAGACAC-3’,下游引物 5’-GCCCAATACGACCAAATCC-3’。以GAPDH作為內(nèi)參,2-△△CT法計(jì)算HOXA1相對(duì)表達(dá)水平,每個(gè)樣品重復(fù)3次取平均值。

1.3.2 認(rèn)知功能檢測(cè):癡呆組患者因VD入院后采用簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表(mini-mental state examination,MMSE)評(píng)價(jià)患者認(rèn)知功能,總分30分,根據(jù)得分將117例患者分為輕度亞組(>20分,n=43)、中度亞組(10～20分,n=46)、重度亞組(<10分,n=28)。

1.3.3 預(yù)后功能障礙分級(jí):癡呆組患者出院3個(gè)月后進(jìn)行復(fù)診,采用日常生活活動(dòng)能力(activity of daily li-ving,ADL)量表(總分100分)評(píng)估預(yù)后并進(jìn)行分組[9],Ⅰ級(jí)亞組(>60分,n=48)、Ⅱ級(jí)亞組(41～60分,n=43)、Ⅲ級(jí)亞組(<41分,n=26)。評(píng)分越高患者預(yù)后越好。

1.3.4 臨床資料收集:收集癡呆組患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、文化程度、入院時(shí)MMSE評(píng)分、癡呆家族史及合并基礎(chǔ)性疾病情況。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)比較 非癡呆組血清HOXA1為(1.04±0.18)μg/L,SMAD3為(34.58±6.83)μg/L,癡呆組血清HOXA1為(2.21±0.39)μg/L,SMAD3為(52.13±9.22)μg/L,癡呆組2項(xiàng)指標(biāo)均高于非癡呆組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=30.176、16.855,P<0.001)。

2.2 癡呆組不同認(rèn)知功能障礙患者血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)比較 輕度亞組、中度亞組、重度亞組血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)依次升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見(jiàn)表1。

2.3 癡呆組不同預(yù)后功能障礙分級(jí)患者血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)比較 預(yù)后功能障礙Ⅰ～Ⅱ級(jí)亞組血清HOXA為(2.05±0.37)μg/L,SMAD3為(47.83±8.71)μg/L,Ⅲ級(jí)亞組患者血清HOXA1為(2.77±0.46)μg/L,SMAD3為(67.18±11.02)μg/L,Ⅲ級(jí)亞組均明顯高于Ⅰ～Ⅱ級(jí)亞組(t=8.274、9.396,P<0.001)。

2.4 癡呆組不同預(yù)后功能障礙分級(jí)患者臨床資料比較 2亞組患者的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、文化程度、癡呆家族史和合并癥比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),Ⅲ級(jí)亞組患者入院時(shí)MMSE評(píng)分>20分占比明顯低于Ⅰ～Ⅱ級(jí)亞組(χ2=6.566,P=0.010),見(jiàn)表2。

表2 癡呆組不同預(yù)后功能障礙分級(jí)患者臨床資料比較Tab.2 Comparison of Clinical Data of Patients with Different Prognostic Dysfunction Grades

2.5 缺血性腦卒中致VD患者血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)與MMSE評(píng)分的相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示,缺血性腦卒中致VD患者血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)與MMSE評(píng)分均呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.564、-0.518,P<0.01)。

2.6 血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)預(yù)測(cè)缺血性腦卒中致VD患者預(yù)后功能障礙為Ⅲ級(jí)的價(jià)值 繪制血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)預(yù)測(cè)缺血性腦卒中致VD患者預(yù)后功能障礙為Ⅲ級(jí)的ROC曲線,并計(jì)算曲線下面積(area under the curve,AUC),結(jié)果顯示,血清HOXA1、SMAD3及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)缺血性腦卒中致VD患者Ⅲ級(jí)預(yù)后功能障礙的AUC分別為0.772、0.831、0.899,二者聯(lián)合的AUC大于單項(xiàng)指標(biāo)(Z/P=2.001/0.045、2.116/0.034),見(jiàn)圖1、表3。

圖1 血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)預(yù)測(cè)缺血性腦卒中致VD患者Ⅲ級(jí)預(yù)后功能障礙的ROC曲線Fig.1 ROC curve of serum HOXA1 and SMAD3 mRNA expression predicting grade III prognostic dysfunction in patients with ischemic stroke induced VD

表3 血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)對(duì)缺血性腦卒中致VD患者預(yù)后功能障礙為Ⅲ級(jí)的預(yù)測(cè)價(jià)值分析Tab.3 Analysis of predictive value of serum HOXA1 and SMAD3 mRNA expression for grade III functional impairment in patients with ischemic stroke induced VD

3 討 論

據(jù)統(tǒng)計(jì),VD在我國(guó)65%以上人群中的發(fā)生率為1.5%,是僅次于阿爾茨海默病的癡呆類型[10]。缺血性腦卒中患者因腦組織缺氧缺血致使神經(jīng)元受到一定程度損傷,導(dǎo)致認(rèn)知功能出現(xiàn)異常,從而誘發(fā)VD[11]。探討血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)與缺血性腦卒中致VD患者認(rèn)知功能和預(yù)后的關(guān)系,或可為缺血性腦卒中致VD的防治提供幫助。

人類HOXA1基因位于7號(hào)染色體上,是一種DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,是細(xì)胞分化、凋亡、增殖的關(guān)鍵調(diào)節(jié)基因,目前報(bào)道的關(guān)于HOXA1的研究多與癌癥相關(guān),與神經(jīng)損傷、認(rèn)知功能障礙相關(guān)的研究尚少[12-13]。陳玉蘭等[6]研究發(fā)現(xiàn),HOXA1表達(dá)抑制后，細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷得到緩解,缺氧復(fù)氧誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷得到改善;然而Wei等[14]的研究表明,微小RNA-150通過(guò)上調(diào)HOXA1表達(dá)改善VD癥狀。本研究與陳玉蘭等[6]的研究結(jié)果一致,結(jié)合前人研究結(jié)果推測(cè)HOXA1可能通過(guò)介導(dǎo)神經(jīng)元氧化應(yīng)激和凋亡影響缺血性腦卒中后VD的發(fā)生。本研究結(jié)果還表明,HOXA1可能與缺血性腦卒中致VD患者認(rèn)知功能障礙嚴(yán)重程度和預(yù)后功能障礙分級(jí)有關(guān)。但由于目前尚無(wú)HOXA1在VD中的臨床研究,因此本研究結(jié)果仍需后續(xù)驗(yàn)證。此外,本研究Spearman分析結(jié)果進(jìn)一步表明HOXA1與患者認(rèn)知功能障礙嚴(yán)重程度有關(guān),ROC曲線表明血清HOXA1基因表達(dá)對(duì)缺血性腦卒中致VD患者預(yù)后功能障礙分級(jí)具有一定預(yù)測(cè)價(jià)值。

SMAD3基因定位于人15號(hào)染色體長(zhǎng)臂區(qū),由9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子組成,既往研究表明,SMAD3是與神經(jīng)功能、認(rèn)知功能相關(guān)的重要基因[15-16]。Xu等[17]進(jìn)行的研究表明,抑制巨噬細(xì)胞中SMAD3表達(dá)后,阿爾茨海默病小鼠大腦中β-淀粉樣蛋白的外排得到促進(jìn),從而減輕阿爾茨海默病小鼠認(rèn)知功能障礙和相關(guān)病理特征。李雁翔等[18]的研究也表明,急性缺血性腦卒中患者血清SMAD3基因表達(dá)顯著高于健康人群,且與患者神經(jīng)功能缺損程度密切相關(guān),可能與SMAD3刺激促炎細(xì)胞因子白介素-23的合成有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,癡呆組血清SMAD3水平較非癡呆組顯著升高,推測(cè)SMAD3可能通過(guò)促進(jìn)促炎細(xì)胞因子合成促進(jìn)缺血性腦卒中致VD的發(fā)生[19]。本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),血清SMAD3基因表達(dá)隨患者認(rèn)知功能障礙嚴(yán)重程度和預(yù)后功能障礙分級(jí)的升高而升高,血清SMAD3水平與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān),這表明SMAD3可能通過(guò)影響炎性反應(yīng)強(qiáng)度影響患者認(rèn)知功能障礙嚴(yán)重程度和預(yù)后功能障礙[20]。此外,ROC曲線分析結(jié)果表明,血清SMAD3水平對(duì)缺血性腦卒中致VD患者Ⅲ級(jí)預(yù)后功能障礙具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。Chen等[21]研究表明,HOXA1通過(guò)與SMAD3啟動(dòng)子結(jié)合增強(qiáng)SMAD3轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而促進(jìn)膀胱癌的增殖和轉(zhuǎn)移。本研究進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn),血清HOXA1和SMAD3聯(lián)合預(yù)測(cè)缺血性腦卒中致VD患者Ⅲ級(jí)預(yù)后功能障礙的價(jià)值優(yōu)于二者分別單獨(dú)預(yù)測(cè),建議臨床上聯(lián)合預(yù)測(cè),根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果合理調(diào)整治療方案,盡可能降低患者預(yù)后功能障礙程度。

綜上所述,缺血性腦卒中所致VD患者血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)明顯升高,二者與患者認(rèn)知功能和預(yù)后密切相關(guān),且血清HOXA1和SMAD3基因表達(dá)對(duì)缺血性腦卒中所致VD患者預(yù)后功能障礙具有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值。然而,本研究尚未分析HOXA1與SMAD3之間的關(guān)系,二者影響缺血性腦卒中致VD患者認(rèn)知功能障礙和預(yù)后功能障礙嚴(yán)重程度的具體機(jī)制有待后續(xù)深入研究。

利益沖突:所有作者聲明無(wú)利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

佟玲、孫蜀寧:設(shè)計(jì)研究方案,實(shí)施研究過(guò)程,資料搜集整理,論文撰寫(xiě),論文修改;趙倩、張淑艷:分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,論文審核