慢性肾功能衰竭患者认知功能障碍与血浆HSP70的相关性研究

李建平 赵 中*

（1 苏州高新区人民医院神经内科，江苏 苏州 215129，2 苏州市立医院东区神经内科，江苏 苏州 215000）

据国际肾脏病协会统计，慢性肾功能衰竭（chronic renal failure，CRF）自然人群年发病率为98～198人/百万人口，且每年以8%左右的速度递增[1]。CKD进行性进展引起肾单位和肾功能不可逆地丧失，导致以代谢产物和毒物潴留、水电解质和酸碱平衡紊乱以及内分泌失调为特征的临床综合征称为慢性肾功能衰竭（CRF），CRF常常进展为终末期肾病（end-stage renal disease，ESRD），CRF晚期称之为尿毒症（uremia）。而慢性肾功能衰竭患者存在着记忆力减退、注意力不集中、反应迟钝、工作效率降低以及思维不灵活、分类概括能力降低等认知能力下降，临床上发现随着肾功能的恶化，中枢神经受累的症状出现的越来越明显。尿毒症性脑病早期表现为注意力不集中、嗜睡、失眠；随后发生轻度行为异常、记忆力减退、判断错误等症状[2]，临床上对此类患者的诊断主要依靠神经影像学及神经心理学，仅有少数研究涉及血液生物化学指标的检测，其中热休克蛋白（heat shock protein,HSP）70就是近年来的研究热点[3]，HSP70作为一种重要的应激蛋白，对神经损伤具有保护作用，其中含量变化与脑损伤程度密切相关。本研究旨在探讨慢性肾功能衰竭患者认知功能障碍与HSP70的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

与2009年8月至2011年6月在本院肾内科入住的慢性肾功能衰竭患者（所选择患者均符合美国K/DOQI指南CKD5期标准）[4]118例，排除视力、听力、肢体严重功能障碍而不能完成量表检测的患者，实际纳入对象100例。其中男49例（49%），女51例（51%），年龄（58.32±11.12）岁，文化程度为文盲8例（8%），小学44例（44%），中学、中专、大专30例（30%），大学及以上18例（18%）。

1.2 研究方法

1.2.1 神经心理学量表检查

①调查工具：蒙特利尔认知评估量表 （Montreal Cognitive Assessment，MoCA）[5]，该量表是由Nasreddine ZS等编制的专用认知功能筛查工具，包括视空间执行能力、命名、记忆、注意、语言流畅、抽象思维、延迟记忆、定向力方面的认知评估，共计30分，如果受试者受教育年限少于12年者，在测试结果上加1分，校正文化程度的偏倚，得分越高认知功能越好，26分或以上为正常，测试时间约10min。②调查方法：所有调查均由作者本人按照调查要求完成，调查时采用统一调查表和标准化调查用语，对入组患者进行MoCA测试。为避免干扰，所有调查均为单独与老年人交谈测试完成。

1.2.2 分组

按MoCA评分结果分组，MOCA总分≥26分为认知功能正常组（Not Cognitively Impaired, CRF-NCI），共50例，平均年龄（58.86±12.24）岁；MOCA总分＜26分为慢性肾功能衰竭伴认知功能障碍组（CRF-CI组），共50例，平均年龄（58.50±12.96）岁。

1.2.3 血液标本收集及HSP70测定

清晨抽取空腹静脉血2ml，肝素抗凝，1500r/min离心10min，完全分离血浆，保存于-80℃冰箱待测。采用兔抗人HSP70 ELISA 试剂盒（美国Adlitteram Diagnostic Laboratories）检测血浆HSP70，检测步骤严格按照说明书操作，具体有12个步骤如下。①准备：从冰箱取出试剂盒，室温复温平衡30min；②配液：用蒸馏水将20倍浓缩洗涤液稀释成原倍的洗涤液；③加标准品和待测样本：取足够数量的酶标包被板，固定于框架上，分别设置标准品孔、待测样本孔和空白对照孔，记录各孔位置，在标准品孔中加入标准品50μL，待测样本孔中先加入待测样本10μL，再加样本稀释液40μL（即样本稀释5倍），空白对照组不加；

④温育：37℃水浴锅或恒温箱温育30min；⑤洗板：弃去液体，吸水纸上拍干，每孔加满洗涤液，静置1min，甩去洗涤液，吸水纸上拍干，如此重复洗板4次；⑥加酶标工作液：每孔加入酶标工作液50μL，空白对照孔不加；⑦温育：重复④的操作；⑧洗板：重复⑸的操作；⑨显色：每孔先加入显色剂A液50μL，再加入显色剂B液50μL，37℃避光显色15min；⑽终止：取出酶标板，每孔加终止液50μL，终止反应（颜色由蓝色立转黄色）；⑾测定：以空白孔调零，在终止后15分钟内，用450nm波长测量各孔的吸光值（OD值）；⑿计算：根据标准品的浓度及对应的OD值，计算出标准曲线的直线回归方程，у=-0.0913，Х+0.4421，R2=0.6919，再根据样本的OD值，在回归方程上计算出对应的样本浓度。

1.3 统计分析

所有数据均由SPSS13.0统计软件包处理。检测数据采用均数±标准差（±s）表示,定量资料比较采用t检验，定性资料比较采用χ2检验，相关性分析采用Pearson相关分析和多元线性回归分析。P＜0.05，具有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般资料

CRF-NCI组和CRF-CI组患者在性别、年龄、受教育年限以及吸烟、糖尿病、高血压、高血脂、脑卒中史等方面比较无明显差异性（P＞0.05，表1），具有可比性。

表1 CRF-NCI与CRF-CI组基本临床特征

上表说明：CRF-NCI与CRF-CI组在性别、年龄、高血压、血胆固醇、糖尿病、吸烟、脑卒中等方面无统计学差异（P＞0.05），具有可比性。

2.2 CRF-NCI组和CRF-CI组患者血浆HSP70浓度比较

在校正性别、年龄、吸烟、受教育程度以及既往疾病史等变量后，CRF-CI组患者HSP70浓度[（17.38 ± 5.38）ng/mL]明显高于CRFNCI 组[（10.37 ± 2.86）ng/mL]（P＜0.01），差异具有统计学意义。

2.3 CRF-CI患者血浆HSP70浓度与MoCA分值的相关性

对认知功能障碍组患者血浆HSP70浓度和MoCA评分进行相关性分析后发现，认知功能障碍组患者血浆HSP70浓度和MoCA 得分呈负相关（r＝-0.674，P＝0.0001）。从图1可见，有4名患者MoCA评分和血浆HSP70浓度均较低，明显偏离直线，考虑为偏离较大的变量值。

图1 HSP70浓度和MoCA得分散点图

2.4 认知功能障碍患者血浆HSP70浓度与各个认知领域的相关性

对认知功能障碍患者各个认知领域的分值与血浆HSP70浓度进行多元线性回归分析发现，血浆HSP70与患者记忆能力、语言、抽象存在相关性（P＜0.05），而与视空间执行能力、命名能力、注意能力和定向能力无相关性，见表2。

CRF-CI组患者HSP70浓度与各个认知领域的相关性：对CRF-CI组患者各个认知领域的分值与血浆HSP70 水平进行多元线性回归分析发现，血浆HSP70 水平与患者记忆能力、语言、抽象存在相关性（P＜0.05），而与其他能力无相关性。具体见表2与表3。

表2 血浆HSP70与患者记忆能力、语言、抽象等关系

表3 血浆HSP70 水平与患者记忆能力、语言、抽象关系

3 讨 论

慢性肾功能不全早期，认知功能的降低常表现为乏力、反应迟钝等非特异性临床症状，随着肾功能的恶化，可逐渐出现记忆力减退、注意力不集中、反应迟钝、思考缓慢、工作效率降低，以及思维不灵活、分类概括能力降低等，且与躯体和心理因素有关。因此，很多学者将肾功能不全看作为认知功能损害和痴呆的独立危险因素[6-8]。慢性肾功能衰竭患者出现 认知功能损害的主要原因有：①慢性肾功能衰竭患者多伴有高血压、高血脂及动脉粥样硬化（包括颅内微血管动脉硬化），而这些因素是引起血管性认知功能损害的主要危险因素[9]。②毒素潴留中毒，肌酐、尿素氮作为小分子量毒物，在肾功能不全时排出减少并在体内蓄积，抑制了参与脑细胞正常代谢活动的酶系统，使其反应速度减慢，从而引起认知功能损害；③电解质紊乱，慢性肾功能不全常伴血钠和血浆渗透压降低，因而产生脑水肿，从而产生明显脑功能障碍。

HSP70主要是在机体遭受各种应激性刺激（包括缺血、缺氧、惊厥、外伤等创伤）后诱导产生的一种热休克反应蛋白，其表达的强度可在一定程度上反映神经细胞损伤程度及对损伤的耐受性，故是脑损伤较敏感的指标[10]。另有文献报道[11]，HSP70可以通过维持细胞内蛋白质的正常功能，促进氧自由基等有害物质清除，抑制促细胞凋亡蛋白的功能及提高抗凋亡蛋白的表达水平而抑制细胞凋亡发挥其脑保护作用，提示损伤脑区HSP70的高表达既是脑损伤的敏感指标，也可能减轻脑组织损伤而发挥神经元保护作用。而慢性肾功能衰竭患者可有多种因素引起脑损害。因此，慢性肾功能衰竭患者可能导致血浆HSP70浓度升高。

本研究显示，慢性肾功能衰竭患者HSP70 浓度显著高于正常对照组（P＜0.01），且HSP70 浓度与MoCA 评分呈负相关，即慢性肾功能衰竭患者血浆HSP70浓度越高，MoCA 分值越低，提示HSP70 浓度的改变可以反映慢性肾功能衰竭患者认知功能损害的程度。推测其机制可能为：①慢性肾功能衰竭患者多伴有高血压、高血脂及动脉粥样硬化、脑卒中及脑白质疏松，而这些因素是引起血管性认知功能损害的主要原因。研究[12]显示，血管性认知功能损害患者血浆HSP70浓度升高，且与MoCA评分呈负相关。②研究[13]显示，HSP70阳性表达主要位于海马、齿状回、丘脑、杏仁核及大脑皮质等区，而这些部位是脑认知功能重要的结构基础，其损害程度与认知功能下幅度相关。③多种因素可导致慢性肾功能衰竭患者出现脑损伤，而HSP70 被认为是损伤后脑组织产生的一种重要的内源性保护因子，其含量变化与脑损伤程度密切相关[14]；因此，当慢性肾功能衰竭患者出现脑损害时，损害愈重，认知功能下降愈明显，HSP70 升高也越显著。

通过对慢性肾功能衰竭患者各个认知领域的分值与血浆HSP70 浓度进行多元线性回归分析后发现，这些患者记忆能力、语言、抽象的损害情况与HSP70 的表达呈负相关，这可能是由于慢性肾功能衰竭患者脑功能的损害主要表现为记忆力下降，反应迟钝，思考缓慢等，且呈进行性加重，所以与HSP70 的浓度变化趋势存在相关性。至于是否存在其他机制，特别是导致语言功能损害的机制尚需进一步探讨。

此外，图1还可以看到有4个观察点明显偏直线 提示这些患者虽认知功能损害严重HSP70 的水平并未升高 与上述结论不完全相符考虑其原因可能为 部分患者可能为合并其他类型的认知功能损害。有研究发现阿尔茨海默病患者HSP70 水平表达下降[15]所以对于合并其他认知功能损害的患者HSP70 浓度能与认知功能损害程度不一致 Lee 等[16]研究示 在严重缺血的脑组织梗死区神经元和胶质细中无 HSP 表达 提示一些严重的脑缺血也可能出HSP 表达的下降。

总之，HSP70 作为一种非特异性细胞保护蛋白质，在慢性肾功能衰竭患者中表达增加，且与记忆功能、语言和抽象思维的损害有关，可以反映慢性肾功能衰竭患者的认知功能损害程度。血浆HSP70 浓度的测定有可能作为观察慢性肾功能衰竭患者认知功能损害程度的生化指标，这对于慢性肾功能衰竭患者脑功能损害的早期诊断及指导下一步治疗具有重要意义。

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