慢性失眠患者血清膠質(zhì)細(xì)胞損害標(biāo)志物研究☆

李瑩雪 錢婷婷 葛義俊 孔曉藝 張萍 厲雪艷 任重陽(yáng) 莊戰(zhàn)強(qiáng) 陳貴海

慢性失眠（chronic insomnia，CI）是臨床上最常見(jiàn)的睡眠障礙，表現(xiàn)為夜間失眠和日間功能障礙（認(rèn)知功能損害、情緒改變和軀體不適）[1]。其中認(rèn)知功能損害是患者前來(lái)就診的重要原因，也是近年研究熱點(diǎn)。meta分析表明CI患者存在輕-中度認(rèn)知功能（主要為記憶、注意、執(zhí)行功能）損害[2]，但是其機(jī)制不明確。星形膠質(zhì)細(xì)胞（astrocytes，AC）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中數(shù)量最多的神經(jīng)細(xì)胞，對(duì)睡眠和認(rèn)知功能均具有重要調(diào)節(jié)作用[3]。AC不僅作用于視交叉上核調(diào)節(jié)睡眠的晝夜節(jié)律性[4]，還參與調(diào)節(jié)睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)過(guò)程[5]。目前僅本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)CI患者可能存在膠質(zhì)細(xì)胞損傷，表現(xiàn)為血清S100鈣結(jié)合蛋白 B （S100 calcium binding protein B，S100B）濃度升高[6]。除S100B外，膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）也是目前研究較多的AC損傷標(biāo)志物，但國(guó)內(nèi)外暫無(wú)CI患者血清GFAP的研究報(bào)告。本研究聯(lián)合監(jiān)測(cè)CI患者血清AC損傷標(biāo)志物的水平，進(jìn)一步驗(yàn)證CI患者存在AC損傷的假設(shè)，探討CI患者血清S100B和GFAP水平改變及其與睡眠質(zhì)量、認(rèn)知功能的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象連續(xù)收集2017年3月至2018年7月在安徽醫(yī)科大學(xué)附屬巢湖醫(yī)院睡眠障礙門診以失眠為主訴的CI患者。入組標(biāo)準(zhǔn)：①符合國(guó)際睡眠障礙分類第三版中CI診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②年齡18～65周歲，受教育6年或以上；③匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)（Pittsburgh sleep quality index，PSQI）評(píng)分＞7分，17項(xiàng)漢密爾頓抑郁量表（17-item Hamilton epression scale，HAMD-17）評(píng)分＜17分。 選取同期無(wú)失眠主訴和相關(guān)病史的健康體檢者 （PSQI評(píng)分＜7分、HAMD-17評(píng)分＜7分）納入對(duì)照組。排除標(biāo)準(zhǔn)：①近期有顱腦、脊髓等神經(jīng)系統(tǒng)損傷；②患有影響睡眠和（或）認(rèn)知功能檢測(cè)的內(nèi)科疾?。ㄈ绺文I疾病、心血管疾病、甲狀腺疾病等）、神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ绨V呆）、精神疾病和其他睡眠障礙；③懷孕或哺乳期；④近2周有感染或炎癥疾??；⑤近2周內(nèi)使用鎮(zhèn)靜催眠藥物；⑥有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和運(yùn)動(dòng)障礙而不能完成測(cè)試。最終納入CI患者60例，對(duì)照組32名。本研究得到安徽醫(yī)科大學(xué)附屬巢湖醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn) （編號(hào)：201805-kyxm-01），所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料 收集受試者姓名、年齡、性別、教育程度、疾病史、家族史等信息。

1.2.2 臨床量表和記憶評(píng)估 采用PSQI、HAMD-17和蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表 （Montreal cognitive assessment，MoCA）分別評(píng)估所有受試者睡眠質(zhì)量、情緒和總體認(rèn)知水平，使用九盒迷宮[8]評(píng)估物體/空間參考記憶、物體/空間工作記憶以及物體再認(rèn)記憶能力。

1.2.3 血清S100B和GFAP檢測(cè) 于上午8:00-10:00抽取受試者肘靜脈血約3 mL（采血前受試者空腹、避免劇烈運(yùn)動(dòng)以及精神刺激）。靜置30 min，以3000 r/min的速度離心5 min。取血清置于-80°C保存。按照ELISA試劑盒說(shuō)明書測(cè)定血清S100B和GFAP含量（美國(guó)RD公司，產(chǎn)品目錄號(hào)DY1820-05、DY2594-05）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用（x±s）表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布資料用中位數(shù)及上下四分位數(shù)[M（QL，QU）]描述，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)?？刂颇挲g、性別、受教育程度、HAMD-17后，采用偏相關(guān)分別分析血清蛋白與臨床量表、九盒迷宮各類記憶錯(cuò)誤數(shù)的相關(guān)性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05，雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 一般資料兩組間年齡、性別、受教育程度均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，見(jiàn)表 1）。 CI組的 PSQI分高于對(duì)照組（t=28.591，P＜0.001）。

2.2 認(rèn)知功能與對(duì)照組比較，CI組MoCA分降低（Z=-3.645，P＜0.001），物體工作（Z=-2.973，P=0.003）、空間工作（Z=-5.166，P＜0.001）和物體再認(rèn)（Z=-2.613，P=0.009）記憶錯(cuò)誤數(shù)均較高，但物體參考和空間參考記憶錯(cuò)誤數(shù)組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表 2。

2.3 血清S100B、GFAP的含量CI組血清S100B（t=5.574，P<0.001）和 GFAP（Z=-4.150，P<0.001）濃度高于對(duì)照組，見(jiàn)表2。

表1 兩組的背景資料

表2 兩組間認(rèn)知功能、血清S100B和GFAP含量的比較

2.4 血清S100B和GFAP與臨床參數(shù)的相關(guān)性對(duì)所有受試者，控制年齡、性別、教育程度和HAMD-17分后的偏相關(guān)分析顯示（見(jiàn)表3）：血清S100B和GFAP含量與PSQI分呈正相關(guān)（P<0.01），與MoCA分負(fù)相關(guān)（P<0.01），與空間工作記憶錯(cuò)誤數(shù)正相關(guān)（P<0.01），GFAP還與物體再認(rèn)記憶錯(cuò)誤數(shù)正相關(guān)（P<0.01）。

當(dāng)僅考察CI組時(shí)，控制同樣參數(shù)的偏相關(guān)分析顯示 （見(jiàn)表 3）：血清S100B和 GFAP分別與PSQI分正相關(guān)（P<0.01），與 MoCA 分負(fù)相關(guān)（P<0.05），GFAP 還與病程（P=0.030）、空間工作（P=0.011）和物體再認(rèn)記憶（P=0.043）錯(cuò)誤數(shù)正相關(guān)（P<0.05）。

表3 血清S100B和GFAP與臨床參數(shù)的相關(guān)性（r）

3 討論

既往認(rèn)為CI僅涉及功能損害（主要為認(rèn)知功能損害），但神經(jīng)影像學(xué)研究顯示CI患者出現(xiàn)部分腦區(qū)體積的變化（尤其是認(rèn)知相關(guān)區(qū)域）[9]。然而目前對(duì)CI患者腦微結(jié)構(gòu)的改變?nèi)灾跎?。AC具有調(diào)節(jié)突觸活動(dòng)、維持離子穩(wěn)態(tài)、釋放膠質(zhì)遞質(zhì)、保障血腦屏障的完整性等多種生理功能[10]。生理情況下，AC主要通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞外腺苷水平和腺苷受體參與調(diào)節(jié)睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)[11-13]。同時(shí)，AC釋放的某些神經(jīng)活性分子 （如三磷酸腺苷、谷氨酸、S100B）通過(guò)調(diào)節(jié)突觸可塑性，影響記憶功能[14-16]。本研究同時(shí)檢測(cè)了CI患者血清GFAP和S100B濃度，結(jié)果表明CI患者血清S100B和GFAP水平同步性增加，且兩者的水平均與睡眠質(zhì)量及認(rèn)知功能負(fù)性相關(guān)。

目前對(duì)睡眠紊亂與AC間的關(guān)系僅有少量研究。例如，短期睡眠喪失（睡眠剝奪6 h）可導(dǎo)致AC結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生可逆性改變[17]。雖然S100B和GFAP是較多研究的AC標(biāo)志性蛋白，但僅一項(xiàng)研究涉及CI[6]。該研究表明CI患者血清S100B濃度升高，且經(jīng)有效治療半年后S100B濃度沒(méi)有顯著性降低。本研究不但驗(yàn)證了之前關(guān)于CI患者血清中AC釋放的S100B升高的結(jié)果[6]，而且首次證明CI患者血清中AC更特異的GFAP也增加。盡管本研究顯示CI患者血清S100B和GFAP濃度均與睡眠質(zhì)量及認(rèn)知功能負(fù)性相關(guān)，但關(guān)聯(lián)程度有些差別。S100B濃度與失眠的嚴(yán)重程度 （由PSQI分表示）和總體認(rèn)知功能損害（由MoCA分表示）呈正相關(guān)，這與之前的研究結(jié)果基本一致[6]。不同的是，血清GFAP濃度還與失眠病程和由九盒迷宮檢測(cè)的空間工作和物體再認(rèn)記憶損害呈正相關(guān)。這說(shuō)明雖然兩種血清標(biāo)志物在樣本的易獲得性和檢測(cè)成本無(wú)差異，但GFAP與臨床資料關(guān)聯(lián)更密切，可能更具有臨床價(jià)值。

解釋這種差異的原因可能是血清S100B升高并非中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷患者所獨(dú)有，因?yàn)镾100B除存在于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中，還少量存在于外周組織[18]。故以血清S100B濃度作為AC損傷的標(biāo)記，雖然其敏感性高但特異性略低[19-22]。此外，低濃度的S100B（在皮摩爾至納摩爾水平）具有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用[23]。這可能是CI患者血清S100B與多維記憶損害不相關(guān)的原因之一。另一方面，GFAP是較S100B更特異的AC標(biāo)志物[24]。許多研究已證實(shí)GFAP血清水平是創(chuàng)傷性腦損傷的生物學(xué)標(biāo)記，與腦損傷的嚴(yán)重程度相關(guān)[25]。研究發(fā)現(xiàn)，慢性睡眠剝奪大鼠（連續(xù)21 d的6 h睡眠）海馬和梨狀皮質(zhì)的GFAP表達(dá)增加[26]。GFAP作為AC的基本骨架——中間微絲，僅存在于AC的胞體中，其血清水平可能全部來(lái)源于中樞神經(jīng)系統(tǒng)[27]。因此血清GFAP水平可能是評(píng)估CI患者AC損傷比S100B更為可靠的指標(biāo)。

總之，本研究提示血清S100B和GFAP水平有望成為診斷CI或評(píng)估CI嚴(yán)重程度的生物學(xué)標(biāo)記，且GFAP可能更具有臨床價(jià)值。本研究樣本量相對(duì)較小，僅評(píng)估研究對(duì)象的主觀睡眠質(zhì)量，未能評(píng)估客觀睡眠質(zhì)量。未來(lái)仍需大量研究探索CI患者AC損傷與認(rèn)知損害的因果關(guān)系。

利益沖突：無(wú)