阿爾茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)是癡呆中最常見的類型,主要臨床表現(xiàn)為記憶力下降伴有認知功能的受損,其發(fā)病率隨著年齡的增長而增高。目前在臨床上治療AD主要以藥物(多奈哌齊、美金剛等)治療為主,以期望達到延緩病情發(fā)展的目的,但是藥物研發(fā)進展十分緩慢。有研究表明非藥物干預可以改善認知功能[1],我們的早期動物研究也證實了該結論[2]。動物實驗表明,運動可以減少AD模型小鼠Aβ沉積[3]。在認知障礙的研究領域中,腦源性神經營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)和胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)與學習、記憶等認知過程密切相關[4-8]。
目前運動干預對早期AD病人認知功能和日常生活能力的影響,以及這些能力的改變是否與外周循環(huán)的神經營養(yǎng)因子的變化有關等問題均存在爭議。本研究目的是通過給予早期AD病人可承受的運動干預,探索運動鍛煉對早期AD病人認知能力及日常生活能力的影響,并觀察運動鍛煉對外周循環(huán)中的BDNF和IGF-1是否存在影響。
1.1 研究對象 選取2016年6月至2017年12月南京醫(yī)科大學附屬腦科醫(yī)院記憶障礙門診及病房就診的早期AD病人總共30例病人,隨機分為運動干預組16例,對照組14例。受教育程度均在初中及以上。AD診斷標準采用美國神經病學協(xié)會、語言障礙和卒中-老年癡呆和相關疾病協(xié)會(NINCDS-ADRDA)的診斷標準。早期AD病人的入組標準為簡易精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)總分≤23分,臨床癡呆評定量表(clinical dementia rating,CDR)分級為1。病人一般資料詳見表1。所有病人自愿參加該項研究,并簽署知情同意書。本研究已獲得南京醫(yī)科大學附屬腦科醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 運動鍛煉方法 運動干預組給予每周至少3~4次,為期1年的運動干預,運動干預方式為病人單獨或在陪護人員的照看下,每次進行30 min的慢走、10 min的肢體伸張靈活性訓練以及10 min的平衡訓練;對照組進行每周至少3~4次,為期1年,每次5~10 min肢體伸張靈活性訓練運動干預。每周均有專人負責隨訪,記錄病人運動鍛煉的情況。剔除不配合運動干預或隨訪不能配合完成者,最后運動干預組8例病人,對照組10例病人。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般資料:包括性別、年齡、受教育程度、吸煙史、飲酒史、文化程度、既往疾病(高血壓、糖尿病、冠心病等)、家族史等。
1.3.2 神經心理學量表評分:對參與評估AD病人認知的醫(yī)師進行統(tǒng)一培訓,采用統(tǒng)一評分標準。采用向被測試者直接進行問卷量表評分,盡量避免可能的干擾因素,保持室內安靜。本研究采用的神經心理學量表包括:MMSE、蒙特利爾認知評估量表(MoCA)、日常生活能力(ADL)評估量表、CDR、阿爾茨海默病評價量表-認知分表(ADAS-cog)。
1.3.3 血清BDNF及IGF-1水平:干預前及干預1年后,抽取所有病人靜脈血液5 mL,4 ℃ 3 500 r/min 離心15 min,然后取上清液放入EP管中,于-80℃凍存?zhèn)溆谩DNF和IGF-1的ELISA試劑盒均購自美國R&D公司,嚴格按照說明書進行操作。
2.1 2組一般資料比較 運動干預組、對照組的性別組成、年齡、受教育程度以及伴發(fā)疾病差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 2組間一般資料的比較
2.2 運動干預前后2組認知功能比較 運動干預前,2組MMSE、MoCA、ADAS-Cog及CDR分級差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與運動干預前相比,運動干預組干預后各個量表評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);對照組MMSE、MoCA、ADAS-Cog評分顯著降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);干預后,運動干預組與對照組MMSE、MoCA、ADAS-Cog評分差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
2.3 運動干預后2組日常生活能力比較 運動干預前,2組ADL評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),運動干預后2組ADL評分與干預前相比,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);運動干預后2組間ADL評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 運動鍛煉對2組認知功能及日常生活能力的影響分)
2.4 運動干預對2組BDNF、IGF-1的影響 運動干預前,2組血清BDNF和IGF-1水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);運動干預后,運動干預組BDNF水平明顯高于對照組,2組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);而IGF-1水平2組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 運動干預對2組BDNF、IGF-1水平的影響
本研究初步觀察到運動鍛煉可以有效延緩早期AD病人認知功能的進一步惡化,與既往研究結果[9-14]一致。目前對于運動鍛煉是否可以改善臨床AD病人的ADL還有爭議。Forbes等[15]未發(fā)現(xiàn)運動鍛煉能顯著改善癡呆病人的ADL。并且有兩項臨床薈萃研究也沒有得出運動鍛煉對ADL有積極影響的結論[16-17]。我們研究結果也表明,運動鍛煉并不能改善早期AD病人的ADL,原因可能與早期AD病人的ADL受損不明顯有關,也可能與本研究的樣本量過小有關。而Rao等[18]的研究結果提示運動鍛煉(有氧運動加力量鍛煉)可以改善AD病人的ADL,并且認為ADL的改善與運動鍛煉干預的時間長短關系并不密切。
BDNF是一種具有神經營養(yǎng)作用的蛋白質,它在神經細胞發(fā)生發(fā)展、突觸可塑性、神經細胞的存活和修復等方面均發(fā)揮著重要作用。BDNF還與學習、記憶等認知過程密切相關。我們的研究結果發(fā)現(xiàn),運動鍛煉可以提高早期AD病人血清的BDNF水平。
IGF-1又被稱作生長調節(jié)素C,在大腦發(fā)育中扮演著重要的角色。在動物研究中發(fā)現(xiàn)IGF-1過度表達的轉基因小鼠的大腦體積明顯增大,髓鞘含量和神經元數(shù)量也有增加[6]。循環(huán)血液中的IGF-1通過一個可飽和的運輸系統(tǒng)透過血液腦屏障 (BBB),從而進入腦脊液(CSF)和腦實質,相應地增加其在大腦中的含量。Muller等[7]發(fā)現(xiàn),小鼠隨著年齡的增加,腦內IGF-1產生減少導致循環(huán)內的IGF-1減少,而認知的下降可能與大腦IGF-1紊亂有關。IGF-1可以使腦內Aβ的清除增加,減少神經元的凋亡,促進顳葉海馬區(qū)域的神經元再生。Maass等[8]研究表明,運動鍛煉可以增加老年人循環(huán)血液中的IGF-1的含量,并且可以通過激活大腦海馬部位的神經元的發(fā)生,改善認知以及增加海馬體積。但是本研究結果發(fā)現(xiàn)運動鍛煉對血清IGF-1基本無影響,與Maass等的研究結果有所出入,可能與本研究和Maass等的研究樣本量較小有關,希望在今后的研究中能繼續(xù)增加樣本量,從而得到更加客觀的結論。