血清AChE、IL-17 与单纯疱疹病毒性脑炎患者认知功能障碍的相关性

贺 龙 王 莎 程利萍 廖子蔚 王东红

（1.邯郸市中心医院神外三科，河北 邯郸 057150；2.邯郸市第一医院神内二科，河北 邯郸 056002；3.邯郸市中心医院输血科，河北 邯郸 057150）

单纯疱疹病毒（herpes simplex virus，HSV）感染可导致危及生命的病毒性脑炎，未接受抗病毒治疗的单纯疱疹病毒性脑炎（herpes simplex encephalitis，HSE）患者的死亡率可达70%，即便是存活者，大多也会遗留永久性的神经系统后遗症[1]。HSE可导致精神状态改变，表现为意识降低、个性和/或行为改变，以及不同程度的认知功能障碍[2]。寻找与HSE认知功能相关的生物标志物有助于识别认知障碍的发生，并为临床治疗提供参考。乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）是胆碱能神经系统中一种重要的酶，AChE合成减少可导致脑内胆碱能神经元退化和神经传递功能丧失，引起认知功能受损[3]。白细胞介素（interleukin，IL）17是一种促炎细胞因子，参与自身免疫性疾病、癌症和各种感染性疾病。有研究结果显示，IL-17与多发性硬化症患者认知功能恶化有关[4]。AChE、IL-17与HSE患者认知功能受损是否相关尚不清楚。为此，本研究拟探讨血清AChE、IL-17水平与HSE患者认知功能的关系。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2019年3月—2021年3月邯郸市中心医院HSE患者159例（HSE组），其中男99例、女60例，年龄（45.02±8.13）岁。1型HSV感染140例，2型HSV感染19例。纳入标准：1）有发热、头痛、脑膜刺激征等典型神经精神症状，符合《病毒性脑炎患儿的管理》[5]中的诊断标准；2）多重聚合酶链反应检测结果提示脑脊液HSV DNA阳性；3）未接受过抗病毒治疗。排除标准：1）经脑脊液病原菌培养和鉴定确诊为细菌性脑炎；2）合并颅脑外伤、脑梗死、脑出血、癫痫等疾病；3）文盲。另选取同期邯郸市中心医院健康体检者65名作为正常对照组，其中男39名、女26名，年龄（45.11±7.96）岁，排除病毒性脑炎或细菌性脑炎、上呼吸道感染、肺炎等。HSE组与正常对照组年龄、性别差异均无统计学意义（P>0.05）。本研究经邯郸市中心医院伦理委员会批准（2019068H031），所有研究对象均知情同意并签署同意书。

1.2 方法

收集所有研究对象的临床资料，包括年龄、性别、体重指数（body mass index，BMI）和文化程度。采集HSE患者入院次日、正常对照者体检当日的空腹静脉血3 mL，静置，待血液凝固后，772×g离心5 min，分离血清，-80 ℃保存待检。

采用比色法检测血清AChE水平，试剂盒购自美国Sigma-Aldrich公司。采用酶联免疫吸附试验检测血清IL-17水平，试剂盒购自上海贝西生物科技有限公司。检测仪器为ST-360型96孔板多功能全自动酶标免疫检测仪（济南巴艾贝斯生物工程有限公司）。

1.3 认知功能评估

采用中文版蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）[6]（评分0～30分）和简易智能精神状态检查量表（mini-mental state examination，MMSE）[7]（评分0～30分）对所有研究对象进行认知功能评估。MoCA和MMSE评分越低，认知功能越低。认知功能障碍诊断标准：主诉认知功能减退，神经心理学检查存在与受教育程度不符的认知功能损伤，MoCA评分、MMSE评分均低于26分，排除其他原因引起的认知功能障碍。根据是否发生认知功能障碍将所有患者分为认知障碍组（69例）和认知正常组（90例）。根据MMSE评分将69例认知障碍患者分为轻度（20～25分）组23例、中度（11～19分）组30例、重度（≤10分）组16例[8]。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。采用Shapiro-Wilk检验分析数据的正态性。呈正态分布的计量资料以±s表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用SNK检验或独立样本t检验。计数资料以例或率表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson相关分析评估AChE、IL-17与MoCA评分、MMSE评分的相关性。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析AChE、IL-17诊断HSE患者认知功能障碍的效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HSE组和正常对照组各项指标比较

HSE组血清AChE、IL-17水平均显著高于正常对照组（P<0.01），MoCA评分和MMSE评分均显著低于正常对照组（P<0.001）。2个组之间BMI、文化程度差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

表1 HSE组和正常对照组各项指标比较

2.2 认知障碍组、认知正常组一般资料和血清AChE、IL-17水平比较

认知障碍组血清AChE、IL-17水平均高于认知正常组（P<0.01），MoCA评分、MMSE评分低于认知正常组（P<0.05），2个组之间年龄、性别、文化程度、BMI差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。

表2 认知障碍组、认知正常组一般资料和血清AChE、IL-17水平比较

2.3 不同认知障碍程度患者一般资料和血清AChE、IL-17水平比较

重度组血清AChE、IL-17 水平高于中度组和轻度组（P<0.0 5），中度组血清AChE、IL-17水平高于轻度组（P<0.05），3 组之间年龄、性别、BMI、文化程度差异均无统计学意义（P>0.0 5）。见表3。

表3 不同认知障碍程度各组一般资料和血清AChE、IL-17水平比较

2.4 认知障碍组患者血清AChE、IL-17水平与MoCA、MMSE评分的相关性

认知障碍组血清AChE、IL-17 水平与MoCA呈负相关（r值分别为-0.311、-0.480，P<0.01），与MMSE评分亦呈负相关（r值分别为-0.349、-0.447，P<0.01）。见图1。

图1 认知障碍组血清AChE、IL-17水平与MoCA评分、MMSE评分的相关性

2.5 AChE、IL-17诊断HSE患者认知功能障碍的效能

采用Logistic回归分析建立联合检测模型：Logit（P）=3.265+0.626×AChE+0.427×IL-17。AChE、IL-17单项检测和联合检测模型诊断HSE患者认知功能障碍的曲线下面积（area under curve，AUC）分别为0.689、0.724、0.893，联合检测模型的AUC高于单项检测（Z值分别为4.711、4.296，P<0.01）。见表4、图2。

图2 AChE、IL-17诊断HSE患者认知功能障碍ROC曲线

表4 AChE、IL-17诊断HSE患者认知功能障碍的效能

3 讨论

HSE是一种具有高发病率和死亡率的神经系统急症，其中90%由1型HSV感染引起，10%由2型HSV感染导致。HSV是一种人类特异性双链 DNA病毒，具有嗜神经性，初次感染皮肤黏膜表面后通过感觉神经通路迁移至内侧颞叶和下额叶区域，并长期潜伏，当机体免疫力降低时被重新激活，诱导持续感染和脑炎[9]。HSE是认知障碍的危险因素，HSV反复再激活可导致HSE，HSV可促使神经元细胞凋亡，导致学习记忆和执行行为改变[10-11]。HSV还可诱导线粒体功能障碍、氧化应激、中枢神经系统炎症反应，导致神经元脱髓鞘或神经退行性病变[12]。HSE不仅可导致精神分裂症患者认知功能损伤，还可引起健康个体认知功能障碍[13]。

AChE是胆碱能神经系统中的关键酶，属于胆碱酯酶（cholinesterase，ChE）家族，可通过激活白细胞上的α7烟碱乙酰胆碱受体诱导胆碱能抗炎反应，进而调节经典免疫反应[14]。AChE可影响神经元细胞增殖、分化和对各种损伤的反应，与神经退行性疾病发生有关。有研究结果显示，AChE可强烈刺激β-淀粉样蛋白肽原纤维组装，形成淀粉样蛋白-AChE复合物，增强β-淀粉样蛋白神经毒性，加剧神经元细胞损伤，导致脑组织退化，诱发阿尔茨海默病[15]。AChE还可抑制ChE活性，导致副交感神经功能障碍，与创伤性脑损伤患者疾病严重程度和存活率密切相关[16]。本研究结果显示，HSE组血清AChE水平高于正常对照组（P<0.01），认知障碍组血清AChE水平高于认知正常组（P<0.01），重度组血清AChE水平高于轻度组和中度组（P<0.05），表明AChE与HSE及其导致的认知功能障碍有关。推测可能的原因为：首先，AChE活性增强可促使乙酰胆碱水解，抑制神经突触间信号传导，促使神经元细胞凋亡；其次，AChE水平增高可导致ChE活性下降，使其失去分解乙酰胆碱的能力，造成神经末梢乙酰胆碱大量积聚，破坏神经活动功能，引起神经功能紊乱，继而导致认知功能下降。本研究相关性分析结果显示，认知障碍组血清AChE水平与MoCA评分、MMSE评分均呈负相关（r值分别为-0.311、-0.349，P<0.01），说明AChE水平越高，HSE患者认知功能损伤越严重，AChE可作为HSE认知功能评估的潜在指标。

IL-17是一个炎症细胞因子家族，包括IL-17A（又称IL-17）、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E（又称IL-25）和IL-17F共6个成员，IL-17可诱导促炎因子、趋化因子、抗微生物肽、基质金属蛋白酶和炎症效应物产生，在先天免疫防御的诱导中起关键作用[17]。IL-17还可活化辅助性T细胞17，调控炎症反应，参与细菌感染性疾病的发病过程[18]。在感染性疾病中，IL-17可保护宿主免受各种微生物的侵害，也会加剧感染的严重程度，有研究结果显示，败血症患者外周血循环中IL-17水平升高，高水平IL-17预示着败血症风险增加[19]。IL-17与病毒性脑炎也有关，蜱传脑炎患者血清IL-17水平明显升高，且与脑脊液中性粒细胞计数相关[20]。由于IL-17与HSE的报道较少，IL-17是否参与HSE的发病过程尚不清楚，因此本研究选择IL-17作为HSE的生物学指标，为临床HSE治疗和病情判断提供参考。本研究结果显示，HSE组血清IL-17水平高于正常对照组（P<0.01），且IL-17与HSE认知障碍及其严重程度有关，提示IL-17可能参与了HSE和其导致的认知功能损伤过程。其机制可能为：IL-17通过无翼基因同源物信号传导抑制海马神经细胞增殖和分化，影响认知功能[21]；IL-17还可诱导神经炎症反应，破坏血脑屏障完整性，导致认知障碍的发生[22]。

本研究ROC曲线分析结果显示，AChE、IL-17单项检测诊断HSE患者认知功能障碍的AUC分别为0.689、0.724，单个指标效能不足。2项指标联合检测的诊断效能明显提升（AUC为0.893），提示联合检测AChE、IL-17有助于HSE认知功能的评估，对了解疾病进展和指导临床治疗均有一定价值。与MoCA评分和MMSE评分比较，AChE、IL-17能更客观地反映HSE病情进展，对辅助诊断病情具有一定价值。

综上所述，高水平AChE、IL-17与HSE认知功能障碍和病情严重程度有关，可作为HSE认知功能评估的潜在生物标志物。本研究局限之处在于未观察AChE、IL-17与HSE预后的关系，尚待进一步延长随访期加以探讨。