切换至 "中华医学电子期刊资源库"
高级检索
中华神经创伤外科电子杂志

中华神经创伤外科电子杂志 ›› 2022, Vol. 08 ›› Issue (01) : 11 -17. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2022.01.003

临床研究

弥漫性轴索损伤BDNF及其Val66Met基因多态性与认知功能的相关性研究
戴伟川1,†(), 郭协力1, 蔡文华1, 郑艳菲1, 朱玉燕1, 陈英贤1   
  1. 1. 362200　福建晋江，晋江市医院（福建医科大学附属第二医院晋江分院）神经外科
  • 收稿日期:2021-02-05 出版日期:2022-02-15
  • 通信作者: 戴伟川
  • 基金资助:
    2015年福建省泉州市卫生计生研究资助项目(泉卫计函[2015]248号); 2019年福建省泉州市卫生计生研究资助项目(泉卫办医政函[2019]3号); 2019年福建省泉州市科技计划项目(泉科[2019]229号); 2021年福建中医药大学临床专项课题(省级校管科研课题科技类[XB2021147])

Correlation study of the relationship between BDNF and its Val66Met gene polymorphism and cognition in patients with diffuse axonal injury

Weichuan Dai1,†(), Xieli Guo1, Wenhua Cai1, Yanfei Zheng1, Yuyan Zhu1, Yingxian Chen1   

  1. 1. Department of Neurosurgery, Jinjiang Municipal Hospital (Jinjiang Branch of the Second Affiliated Hospital of Fujian Medical University), Jinjiang 362200, China
  • Received:2021-02-05 Published:2022-02-15
  • Corresponding author: Weichuan Dai
全文 ( ) 下载PDF ( ) 导出引用
引用本文：

戴伟川, 郭协力, 蔡文华, 郑艳菲, 朱玉燕, 陈英贤. 弥漫性轴索损伤BDNF及其Val66Met基因多态性与认知功能的相关性研究[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2022, 08(01): 11-17.

Weichuan Dai, Xieli Guo, Wenhua Cai, Yanfei Zheng, Yuyan Zhu, Yingxian Chen. Correlation study of the relationship between BDNF and its Val66Met gene polymorphism and cognition in patients with diffuse axonal injury[J]. Chinese Journal of Neurotraumatic Surgery(Electronic Edition), 2022, 08(01): 11-17.

目的

探讨弥漫性轴索损伤（DAI）（Ⅱ型）患者伤后1个月血清脑源性神经营养因子（BDNF）水平及其Val66Met基因多态性与认知功能的关系。

方法

选取晋江市医院神经外科自2015年8月至2020年8月收治的106例DAI（Ⅱ型）患者为病例组，选择同期来本院体检的105名健康体检者为对照组，采用第二版洛文斯顿作业疗法认知量表（LOTCA）、蒙特利尔评估量表中文版（MoCA）分别评估对照组和病例组伤后1个月时的认知功能；采用酶联免疫吸附试验测定2组研究对象的血清BDNF水平；聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析BDNF Val66Met基因多态性；多元逐步回归法分析病例组整体认知功能与BDNF及BDNF Val66Met基因多态性的相关性。

结果

病例组伤后1个月相同基因亚型血清BDNF浓度均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；病例组Val/Val亚型血清BDNF浓度高于Val/Met、Met/Met亚型，差异有统计学意义（P<0.05），而Val/Met和Met/Met亚型血清BDNF浓度比较差异无统计学意义（P>0.05）。病例组患者3种基因亚型伤后1个月的LOTCA和MoCA评分均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；病例组Val/Val亚型评分高于Val/Met、Met/Met评分，差异有统计学意义（P<0.05），而Val/Met和Met/Met亚型评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。DAI（Ⅱ型）整体认知水平与BDNF Val66Met基因多态性、BDNF浓度具有线性回归关系（F=11.417，P<0.001），其具有一定的相关性（|β|=0.966、0.877；r=0.569、0.579）。

结论

BDNF可影响DAI认知功能，其BDNF Val66Met基因多态性可能是影响DAI认知功能的风险因素之一。

关键词: 弥漫性轴索损伤（Ⅱ型）, 认知障碍, 脑源性神经营养因子, Val66Met基因多态性
Objective

To investigate the characteristics of cognitive impairment in patients with three subtypes of serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and its gene Val66Met polymorphism one month after diffuse axonal injury (DAI) (type Ⅱ) injury.

Methods

One hundred and six patients with DAI (type II) in the Neurosurgery Department of Jinjiang Hospital from August 2015 to August 2020 were selected as the case group, and 105 healthy people who came to our hospital for physical examination in the same period were selected as the control group. The second edition of Loewenstein occupational therapy cognitive assessment (LOTCA) and Montreal cognitive assessment (MoCA) were used to evaluate the cognitive function of the control group and the case group at 1 month after injury; The levels of serum BDNF in the two groups were measured by enzyme-linked immunosorbent assay; Polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism analysis BDNF Val66Met gene polymorphism; The correlation between the overall cognitive function and BDNF and BDNF Val66Met gene polymorphism was analyzed by multiple stepwise regression.

Results

The concentration of serum BDNF of the same gene subtype in the case group was lower than that in the control group 1 month after injury, and the difference was statistically significant (P<0.05). The serum BDNF concentration of Val/Val subtype was significantly higher than that of Val/Met and Met/Met subtype in case group (P<0.05), but there was no significant difference in serum BDNF concentration between Val/Met and Met/Met subtypes (P>0.05). The LOTCA and MoCA scores of the three gene subtypes in the case group were lower than those in the control group 1 month after injury (P<0.05). The score of Val/Val subtype in case group was significantly higher than that of Val/Met and Met/Met (P<005), but there was no significant difference in the scores of Val/Met and Met/Met subtypes (P>0.05). The overall cognitive level of DAI (typeⅡ) had a linear regression relationship with BDNF Val66Met gene polymorphism and BDNF concentration (F=11.417, P<0.001), and it had a certain relationship (|β|=0.966, 0.877; r=0.569, 0.579).

Conclusion

BDNF may affect cognitive function in patients with diffuse axonal injury. The BDNF Val66Met polymorphism maybe one of the genetic factors in the cognitive function after DAI.

Key words: Diffuse axonal injury (typeⅡ), Cognitive impairment, Brain derived neurotrophic factor, Val66Met gene polymorphism
表1 病例组和对照组一般资料比较
因素 病例组（n=106） 对照组（n=105） χ2/t值 P值
性别     0.039 0.844
  男 64 62    
  女 42 43    
年龄（Mean±SD，岁） 36.1±11.8 36.4±10.7 0.023 0.982
教育程度     0.024 0.981
  小学 39 40    
  中学 35 34    
  高中（中专） 25 25    
  大学及其以上 7 6    
职业     0.057 0.956
  工人 35 36    
  农民 29 29    
  职员 20 18    
  自由职业 10 11    
  其他 12 11    
表2 脱落后病例组和对照组一般资料比较
因素 病例组（n=97） 对照组（n=98） χ2/t值 P值
性别     0.054 0.879
  男 58 57    
  女 39 41    
年龄（Mean±SD，岁） 35.2±12.8 36.9±11.7 0.968 0.334
教育程度     0.397 0.718
  小学 36 38    
  中学 33 32    
  高中（中专） 23 23    
  大学及其以上 5 5    
职业     0.272 0.800
  工人 33 34    
  农民 27 28    
  职员 18 17    
  自由职业 8 10    
  其他 11 9    
图1 PCR产物琼脂糖凝胶电泳结果
图2 3种不同基因亚型PCR扩增产物电泳结果2、5泳道为Met/Met型样品（175、68 bp片段），3泳道为Val/Met型样品（243、175、68 bp片段），4、6、7泳道为Val/Val型样品（243 bp片段）
表3 病例组和对照组基因亚型统计
组别 例数 Val/Val Val/Met Met/Met
病例组 97 27 39 31
对照组 98 28 38 32
χ2值     0.073  
P值     0.945  
图3 病例组和对照组的基因型频率分布及等位基因分布图A：基因型频率分布；B：等位基因频率分布
表4 病例组和对照组基因型及等位基因的Hardy-Weinberg平衡检验[例（%）]
组别 例数 基因型 等位基因
Val/Val Val/Met Met/Met Val Met
病例组 97 27（32.99） 39（35.05） 31（31.96） 93（48.94） 101（52.06）
对照组 98 28（29.57） 38（38.78） 32（31.65） 94（47.96） 102（52.04）
χ2值   0.042 0.411
P值   0.979 0.641
表5 病例组和对照组伤后1个月不同基因亚型血清BDNF浓度比较（ng/mL，±s）
组别 例数 Val/Val Val/Met Met/Met F值 P值
病例组 97 3.30±0.76 2.26±0.57a 2.15±0.46a 32.490 0.000
对照组 98 4.13±0.78 4.08±0.54 4.18±0.32 0.272 0.762
t值   3.995 14.376 21.564    
P值   <0.001 <0.001 <0.001    
表6 病例组与对照组的3种基因亚型伤后1个月的认知分数比较（分，±s）
组别 基因亚型 LOTCA评分 MoCA评分 LOTCA+MoCA总分
动作运用 视运动组织 逻辑思维能力 注意力 总分 记忆力 延迟回忆 句子复述能力 语词流畅性试验 抽象能力 总分
病例组 Val/Val型 11.35±0.77 21.87±1.34 22.37±2.26 0.63±0.49 57.97±2.14 2.58±0.21 4.82±0.23 1.71±0.39 0.89±0.27 1.76±0.58 12.68±1.56 70.68±1.95
Val/Met型 9.78±0.71 20.22±1.94 20.31±2.81 1.79±0.43a 49.12±1.45a 3.27±0.14a 3.93±0.92a 0.75±0.32a 0.42±0.12a 1.65±0.30 10.02±1.47a 59.14±2.19
Met/Met型 7.68±1.98ab 18.01±1.71ab 18.91±2.17ab 1.78±0.59a 47.62±1.64a 3.37±0.27a 3.83±0.82a 1.54±0.32b 0.75±0.12b 0.66±0.35ab 10.15±1.22a 58.89±1.96
F值 61.435 37.101 14.228 51.576 302.961 123.058 15.034 77.629 64.165 68.279 42.331 313.744
P值 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
对照组 Val/Val型 11.59±0.27 25.97±1.95 27.52±3.17 3.86±0.33 68.92±2.98c 4.59±0.27 4.99±0.42 1.71±0.39 0.97±0.49 1.67±0.52 14.03±1.78c 82.98±1.55
Val/Met型 11.62±0.29 26.05±1.75 28.03±2.83 3.91±0.29 69.61±2.74c 4.47±0.14 5.03±0.42 1.78±0.52 0.95±0.12 1.65±0.30 13.98±1.89c 82.08±2.17
Met/Met型 11.65±0.31 26.07±1.39 28.02±3.57 3.84±0.57 69.58±3.01c 4.53±0.21 4.97±0.39 1.74±0.37 0.95±0.17 1.66±0.37 13.96±1.53c 81.99±1.93
F值 0.439 0.029 0.252 0.270 0.545 2.736 0.195 0.210 0.048 0.021 0.013 2.386
P值 0.647 0.972 0.778 0.764 0.582 0.070 0.823 0.811 0.953 0.980 0.988 0.098
表7 回归系数估计及检验结果
变量 B SE |β| r值 t值 P值
X1 0.136 0.154 0.966 0.569 0.712 0.014
X2 0.257 0.164 0.877 0.579 0.604 0.016
常数项 6.569 2.396        
[1]
贺晓生，章翔，易声禹.弥漫性轴索损伤[J].中华神经外科杂志, 1999, 15(1): 58-60.
[2]
Sone JY, Kondziolka D, Huang JH, et al. Helmet efficacy against concussion and traumatic brain injury: a review[J]. J Neurosurg, 2017, 126(3): 768-781.
[3]
Levi L, Guilburd JN, Lemberger A, et al. Diffuse axonal injury: analysis of 100 patients with radiological signs[J]. Neurosurgery, 1990, 27(3): 429-432.
[4]
Levi L, Guilburd JN, Bar-Yosef G, et al. Severe head injury in children--analyzing the better outcome over a decade and the role of major improvements in intensive care[J]. Childs Nerv Syst, 1998, 14(4-5): 195-202.
[5]
Neves-Pereira M, Mundo E, Muglia P, et al. The brain-derived neurotrophic factor gene confers susceptibility to bipolar disorder: evidence from a family-based association study[J]. Am J Hum Genet, 2002, 71(3): 651-655.
[6]
Jang Y, Chern JS, Lin KC. Validity of the Loewenstein occupational therapy cognitive assessment in people with intellectual disabilities[J]. Am J Occup Ther, 2009, 63(4): 414-422.
[7]
燕铁斌，马超，郭友华,等. Loewenstein认知评定量表(简体中文版)的效度及信度研究[J].中华物理医学与康复杂志, 2004, 26(2): 81-84.
[8]
李培建.弥漫性轴索损伤的诊断和治疗[J].中华神经创伤外科电子杂志, 2017, 3(4): 251-254.
[9]
Greer JE, McGinn MJ, Povlishock JT. Diffuse traumatic axonal injury in the mouse induces atrophy, c-Jun activation, and axonal outgrowth in the axotomized neuronal population[J]. J Neurosci, 2011, 31(13): 5089-5105.
[10]
Liang Y, Tong F, Zhang L, et al. iTRAQ-based proteomic analysis discovers potential biomarkers of diffuse axonal injury in rats[J]. Brain Res Bull, 2019, 153: 289-304.
[11]
Tagge CA, Fisher AM, Minaeva OV, et al. Concussion, microvascular injury, and early tauopathy in young athletes after impact head injury and an impact concussion mouse model[J]. Brain, 2018, 141(2): 422-458.
[12]
Sarkar S, Majumder S, Roychowdhury A. Factors affecting diffuse axonal injury under blunt impact and proposal for a head injury criteria: a finite element analysis[J]. Crit Rev Biomed Eng, 2018, 46(4): 289-310.
[13]
刘伟，张磊，郭庆东,等.大鼠弥漫性轴索损伤后皮层和脑干Homerla蛋白的变化及意义[J].中华神经创伤外科电子杂志, 2015, 1(6): 23-25.
[14]
Lindsay RM, Barde YA, Davies AM, et al. Differences and similarities in the neurotrophic growth factor requirements of sensory neurons derived from neural crest and neural placode[J]. J Cell Sci Suppl, 1985, 3: 115-129.
[15]
Song M, Martinowich K, Lee FS. BDNF at the synapse: why location matters[J]. Mol Psychiatry, 2017, 22(10): 1370-1375.
[16]
Chiaruttini C, Sonego M, Baj G, et al. BDNF mRNA splice variants display activity-dependent targeting to distinct hippocampal laminae[J]. Mol Cell Neurosci, 2008, 37(1): 11-19.
[17]
Kojima M, Mizui T. BDNF propeptide: a novel modulator of synaptic plasticity[J]. Vitam Horm, 2017, 104: 19-28.
[18]
Bekinschtein P, Cammarota M, Medina JH. BDNF and memory processing[J]. Neuropharmacology, 2014, 76 Pt C: 677-683.
[19]
Franzmeier N, Ren J, Damm A, et al. The BDNF(Val66Met) SNP modulates the association between beta-amyloid and hippocampal disconnection in Alzheimer’s disease[J]. Mol Psychiatry, 2021, 26(2): 614-628.
[20]
Saitoh K, Furihata R, Kaneko Y, et al. Association of serum BDNF levels and the BDNF Val66Met polymorphism with the sleep pattern in healthy young adults[J]. PLoS One, 2018, 13(6): e0199765.
[21]
Kirli U, Binbay T, Drukker M, et al. Is BDNF-Val66Met polymorphism associated with psychotic experiences and psychotic disorder outcome? Evidence from a 6 years prospective population-based cohort study[J]. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet, 2019, 180(2): 113-121.
[22]
Libman-Sokołowska M, Drozdowicz E, Nasierowski T. BDNF as a biomarker in the course and treatment of schizophrenia[J]. Psychiatr Pol, 2015, 49(6): 1149-1158.
[23]
Franzmeier N, Ren J, Damm A, et al. The BDNF(Val66Met) SNP modulates the association between beta-amyloid and hippocampal disconnection in Alzheimer’s disease[J]. Mol Psychiatry, 2021, 26(2): 614-628.
[24]
Herradon G, Ezquerra L, Nguyen T, et al. Changes in BDNF gene expression correlate with rat strain differences in neuropathic pain[J]. Neurosci Lett, 2007, 420(3): 273-276.
[1] 吴雅丽, 李晶晶, 许东梅, 黄宇明, 寇程, 崔健. 基于动脉自旋标记技术的麻痹性痴呆患者脑血流量特点及其与认知障碍相关性[J]. 中华实验和临床感染病杂志(电子版), 2022, 16(04): 239-246.
[2] 王诗远, 张爱华. 慢性肾脏病相关认知障碍的发生机制研究进展[J]. 中华肾病研究电子杂志, 2023, 12(03): 163-167.
[3] 王景景, 符锋, 李建伟, 任党利, 陈翀, 刘慧, 孙洪涛, 涂悦. 针刺对中型创伤性颅脑损伤后BDNF/TrkB信号通路的影响[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(04): 199-205.
[4] 张勇, 周丽, 何斌. BDNF Val66Met基因多态性对急性一氧化碳中毒迟发性脑病患者疗效的影响[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2022, 12(06): 355-359.
[5] 姚东陂, 刘鹏, 朱吉强, 张建林, 郑雪燕, 孙千贺, 史敏, 王红欣. 重复应用静注人免疫球蛋白对抗NMDAR脑炎认知障碍的疗效观察[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2022, 12(02): 81-84.
[6] 常文轩, 王婷, 刘伟, 蓝天琦, 彭静, 汪诗瑶, 张晓鹏, 冯晨, 宫雪梅, 朱敏. 脑小血管病所致执行障碍的研究进展[J]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2023, 13(03): 179-182.
[7] 赵金义, 孙正莹, 李洪义, 胡明成, 王晓申, 史晓航, 王煜宁, 孙维洋, 邢健. 基于结构磁共振成像评估皮质下缺血性脑血管病伴认知障碍患者灰质萎缩的影像学研究[J]. 中华消化病与影像杂志(电子版), 2023, 13(01): 10-14.
[8] 黄爱茹, 付婧, 余茜. 多模块3D虚拟现实技术联合重复经颅磁刺激治疗卒中后认知功能障碍的效果[J]. 中华临床医师杂志(电子版), 2022, 16(11): 1089-1095.
[9] 孙畅, 赵世刚, 白文婷. 脑卒中后认知障碍与内分泌激素变化的关系[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(05): 471-476.
[10] 王道合, 施媛媛. 8-iso-PGF2α及P选择素在评估脑小血管病患者认知功能中的价值[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(04): 364-368.
[11] 夏禹, 刘寒, 朱瑞. 阿尔茨海默病及相关认知障碍疾病与早老素2基因相关性的研究进展[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(03): 290-293.
[12] 张宇, 蔡玉洁, 林日清, 邱钦杰, 崔理立, 郑东, 周海红. 张力蛋白1对放射性脑损伤小鼠认知功能的影响[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(03): 244-253.
[13] 楚长彪. 卒中后认知障碍的管理[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(02): 0-.
[14] 刘欣, 王丽娟, 刘荧, 王爽, 徐绍红, 李小刚. 缺血性脑卒中后不同程度认知障碍危险因素及认知训练效果分析[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2022, 16(05): 314-319.
[15] 杨治中, 倪敬年, 魏明清, 李婷, 时晶, 田金洲. 有氧运动在预防血管性认知障碍中的研究进展[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2022, 16(05): 299-304.
阅读次数
全文


摘要

版权所有 中华医学会 中华医学电子音像出版社有限责任公司  京ICP备14006079号-1  网络出版服务许可证：(署)网出证(京)字第075号