研究背景阿尔茨海默病(Alzheimer,s disease,AD)是老年人群痴呆的主要类型,占老年痴呆患者的60%～70%。目前全球有AD患者约1200万人,随着全球人口老龄化问题的加剧,预计到2050年全球将有4500万AD患者。AD患者的医疗和照料给家庭和社会带来了巨大的负担,对AD的防治非常紧迫。流行病学研究发现高血压、糖尿病、高胆固醇血症、动脉粥样硬化、TIA史等脑血管疾病的危险因素影响AD的发生,可使AD的患病风险增高。根据这些依据可以得出一个假想,血管危险因素对AD的进展可能有重要作用,可能会加重AD的认知功能障碍,探讨血管危险因素在AD进展中的作用对于AD的治疗将有重要的提示作用:除了传统的抗乙酰胆碱能药物外,积极控制血管危险因素将是AD治疗上新的突破,很好地使用治疗血管危险因素的药物如抗高血压药、降糖药、降脂药,将减缓、阻止甚至逆转AD的进展。血管危险因素影响AD认知功能的机制是什么呢?血管危险因素导致脑动脉粥样硬化,引起慢性脑灌注不足,严重者引起脑梗塞,临床上以腔隙性脑梗塞最常见,血管危险因素影响AD认知功能的机制就是上述脑血管疾病引起的急、慢性脑缺血。脑缺血导致海马神经元发生缺血性改变,功能紊乱甚至死亡,最终出现认知功能障碍。因此近年来脑缺血与AD的关系日益受到重视。流行病学与病理学研究发现约三分之一的临床诊断为AD的患者脑中同时存在脑梗塞的病理改变;脑缺血可加重AD的认知功能障碍。这些研究都提示AD与脑缺血间存在密切的联系,探讨脑缺血在AD进展中的作用将为AD的治疗提供新的思路。进一步认识血管危险因素及脑缺血在AD发展中的作用,对于AD的治疗具有重要的临床意义。为此,本研究开展了临床和基础两个部分的研究:(1)血管危险因素与AD认知功能障碍进展的2年前瞻性研究,探讨血管危险因素在AD认知功能障碍进展中的作用。(2)脑缺血对AD大鼠认知功能的影响及机制研究,探讨脑缺血在AD进展中的作用和机制。第一部分血管危险因素对老年性痴呆认知功能影响的临床研究目的通过前瞻性研究探讨血管危险因素与AD认知功能障碍进展的关系。对象和方法(1)对象:选择2000年1月-2004年8月于我科临床诊断为可能AD的老年病人,在2004年9月-2006年12月间进行2年的前瞻性研究,随访了163名AD病人。(2)基线调查:人文资料、血管危险因素和用药情况(询问病史、体格检查、辅助检查和采血)以及成套神经心理学测试(简易智能量表MMSE筛查阳性者进行日常生活能力量表,物体记忆测验,词语流畅性测验,pfeffer功能活动调查表,数字记忆广度测验,积木测验,汉密尔顿抑郁量表和Hachinski缺血指数评分)。采用美国精神疾病诊断和统计手册第三版修订本(DSM-Ⅲ-R)标准建立痴呆诊断,美国神经病学-语言障碍-和卒中-老年性痴呆和相关疾病学会(NINCDS-ADRDA)标准建立可能AD诊断。AD进一步分为有血管危险因素组和无血管危险因素组。(3)随访:每年对入选者进行随访。采用相同的神经心理检查量表检测认知功能。(4)统计分析:对所收集的资料进行单因素和多因素分析。在单因素分析中,根据变量情况选择Pearson卡方检验、独立样本t检验或Mann-Whitney U检验等方法。在多因素分析中,采用多元线性逐步回归模型分析血管危险因素与AD认知功能障碍进展的关系,并纳入混淆因素进行校正。结果(1)随访:在基线调查时,抽取了我科2000年1月-2004年8月临床诊断为可能AD的65岁以上的老年病人238人,基线调查后211人(88.7%)被纳入随访研究。本研究的随访时间为2年,在此期间有15人(7.1%)死亡,22人(10.4%)拒绝参加或外出,2人(0.9%)搬离到外地,9人(4.3%)因随访期间发生脑出血而被剔除,共有163人(77.3%)被纳入研究。(2)基线特征的单因素分析:根据有无血管危险因素划分的两组间进行基线特征的比较。同无血管危险因素者比较,有血管危险因素者的年龄较大(82.7±7.9 vs 78.3±6.7, p<0.01),女性较多(69.4% vs 58.3%, p<0.01)。两组间在基线MMSE评分(17.6±4.3 vs 18.5±5.1,p=0.426),ADL评分(32.8±8.3 vs 32.1±7.7, p=0.896),受教育程度(≤6 years)(71.6% vs 72.8%, p=0.830),蓝领(70.1% vs 68.7%, p=0.864)和抗AD药(32.7% vs 31.4%, p=0.913)上无明显统计学差异。(3)血管危险因素的基线分布特征:基线调查时AD病例中各血管危险因素的分布分别为:高血压(36.5%),糖尿病(28.6%),高胆固醇血症(20.7%),心肌梗塞(3.5%),心房纤颤(6.9%),颈动脉粥样硬化斑块(25.1%)、TIA(11.6%),当前吸烟(28.2%),每日饮酒(23.1%)。(4)认知功能障碍进展的单因素分析:在随访终点,AD中有血管危险因素者在记忆、定向、视空功能、抽象思维、语言和社会活动能力等方面的评分均显著低于无血管危险因素者(P<0.01);而且有血管危险因素AD病例的各方面评分的下降幅度均明显大于无血管危险因素的AD病例(P<0.01)。(5)血管危险因素与AD认知功能障碍进展的多因素分析:校正了人文因素、治疗血管危险因素药物、抗AD药物等混淆因素后,脑梗塞(bj’=0.917,P<0.001)、TIA(bj’=0.876,P<0.001)、糖尿病(bj’=0.863,P<0.001)、高血压(bj’=0.821,P<0.01)、颈动脉粥样硬化斑块(bj’=0.749,P<0.05)、高胆固醇血症(bj’=0.736,P<0.05)、当前吸烟(bj’=0.439,P<0.05)、每日饮酒(bj’=0.323,P<0.05)与AD认知功能障碍的加重相关。结论(1)脑梗塞、TIA、糖尿病、高血压、颈动脉粥样硬化斑块、高胆固醇血症、当前吸烟和每日饮酒可加重AD的认知功能障碍。分析血管危险因素加重老年性痴呆认知功能障碍的机制是血管危险因素引起脑缺血,导致海马神经元发生缺血性改变,功能紊乱甚至死亡,最终加重认知功能障碍。(2)积极控制血管危险因素可在一定程度上减缓AD的进展。第二部分脑缺血对AD大鼠认知功能的影响及机制研究目的通过海马注射Aβ制备AD大鼠模型,右侧纹状体注射内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)制备脑缺血模型,观察脑缺血后AD大鼠认知功能的变化,探讨脑缺血影响AD大鼠认知功能的机制。方法大鼠海马注射Aβ1-40成功建立AD大鼠模型后,于AD大鼠右侧纹状体注射ET-1建立临床常见的基底节区多发性腔隙性脑梗塞的脑缺血模型,观察脑缺血对AD大鼠认知功能的影响及作用机制。(1) AD大鼠模型的鉴定:从行为学(穿梭箱和Morris水迷宫检测)、海马组织病理学(刚果红、尼氏和HE染色)和神经元过度磷酸化tau蛋白的表达(抗tau(pS202)免疫组化)三个角度评价模型。(2)脑缺血对AD大鼠认知功能的影响:AD大鼠建立脑缺血条件后,行为学检测AD大鼠认知功能的变化,检测AD大鼠海马组织病理学和过度磷酸化tau蛋白表达的变化。(3)脑缺血影响AD大鼠认知功能的炎性机制:AD大鼠建立脑缺血条件后,免疫组织化学法检测AD大鼠海马内星形胶质细胞以及炎性细胞因子IL-1和TNF-α的表达变化,原位杂交和RT-PCR在核酸水平分别定位和定量检测海马内炎性细胞因子IL-1和TNF-α的表达变化。结果(1) Aβ1-40海马内注射造成了大鼠主动和被动回避反应及空间分辨力的明显下降(P<0.01),大鼠的学习记忆能力受损;海马注射区内DG的神经细胞减少(P<0.01);注射侧海马内淀粉样物质沉积;海马神经元内过度磷酸化tau蛋白的表达显著增加(P<0.01),成功建立了比较理想的阿尔茨海默病的实验动物模型。大鼠右侧纹状体注射ET-1可成功建立基底节区多发性腔隙性脑梗塞的脑缺血模型。(2)脑缺血后AD大鼠认知功能的下降(P<0.01)、海马内Aβ的沉积(P<0.05)、海马神经元的丢失(P<0.01)和过度磷酸化tau蛋白表达的增加(P<0.01)都较单纯的AD大鼠明显。(3)脑缺血后AD大鼠海马内星形胶质细胞和炎性细胞因子IL-1、TNF-α的表达都较单纯的AD显著增加(P<0.01);海马内炎性细胞因子IL-1、TNF-αmRNA的表达在定位和定量上都较单纯的AD显著增加(P<0.01)。结论(1)大鼠海马内注射Aβ1-40可成功建立AD大鼠模型。(2)大鼠右侧纹状体注射ET-1可成功建立临床常见的基底节区多发性腔隙性脑梗塞的脑缺血模型。(3)脑缺血加重了AD大鼠的认知功能障碍,提示临床上积极防治脑缺血可在一定程度上减缓AD的进展。(4)脑缺血后AD大鼠海马内星形胶质细胞以及炎性细胞因子IL-1和TNF-α的表达都明显增多,炎性机制参与了脑缺血促进AD进展的过程。