摘要
目的 神经颗粒蛋白(Ng)在突触可塑性中发挥关键作用，被视为突触功能障碍的生物标志物，该过程被认为是谵妄发生的重要机制。目前关于Ng在谵妄中作用的研究较少且结果不一。本研究旨在调查急性入院髋部骨折患者脑脊液(CSF)Ng浓度与谵妄的关联。
设计 横断面研究。
地点 挪威东部四所参与医院招募的急性骨科髋部骨折患者，涵盖二级和三级医疗护理环境。
参与者 研究纳入392名髋部骨折患者。所有在脊髓麻醉下手术的入院患者，无论年龄均被考虑纳入。
方法 采用内部开发的ELISA法检测392名急性髋部骨折患者的脑脊液Ng浓度。谵妄状态由两名经验丰富的老年病学家依据《精神疾病诊断与统计手册》第五版标准进行独立每日评估。《老年人认知衰退 informant 问卷》得分>3.44作为可能痴呆的替代标志物。
结果 180名患者(46%)发生谵妄，其中70%伴有痴呆。谵妄组与非谵妄组脑脊液Ng浓度无显著差异(176 pg/mL vs 164 pg/mL)，中位数差异估计值12(95% CI −5.8至29.8)，p=0.185。校正年龄、性别和痴呆状态后，两组Ng浓度仍无统计学显著差异。
结论 未发现谵妄与脑脊液Ng浓度的关联。这提示涉及Ng的突触功能障碍与退化可能并非谵妄发展的关键过程。有必要对其他突触蛋白开展进一步研究，以深入探索突触功能障碍在谵妄病理生理中的潜在作用。
- 谵妄
- 痴呆
- 认知
数据可用性声明
数据可根据合理请求获取，需向通讯作者提出申请，但须经挪威东南部区域医学与健康研究伦理委员会审批通过方可提供。
引言
谵妄是急性疾病的严重并发症，高龄和手术是其主要风险因素。髋部骨折患者中谵妄发生率高达35%-65%，并与并发症、机构化及6个月死亡率显著相关。除骨科患者外，内科及危重症患者中也观察到谵妄相关的不良结局包括死亡率升高。谵妄病理生理机制尚未完全阐明，但可能涉及神经炎症、脑代谢改变及中枢神经系统(CNS)神经递质失衡等关键过程。
谵妄与痴呆存在复杂关联：痴呆患者更易发生谵妄，而谵妄也是痴呆发展的风险因素。近期研究显示，谵妄与随访期认知功能恶化及神经丝轻链浓度升高相关，后者是神经元损伤的生物标志物。脑脊液(CSF)生物标志物可能通过探索特定中枢神经系统功能与谵妄的关联，为理解其病理生理提供新视角。
1990年，中枢神经系统"颗粒样结构"中发现的p17蛋白现命名为神经颗粒蛋白(Ng)，其作为蛋白激酶C底物属于突触后蛋白。蛋白激酶是调控神经系统蛋白功能的重要酶类。Ng通过结合钙调蛋白提升细胞内Ca²⁺浓度，增强学习、记忆及突触可塑性。突触功能障碍被认为参与多种疾病包括阿尔茨海默病(AD)的发展。与认知正常人群相比，轻度认知障碍及AD患者脑脊液Ng基线浓度升高，可能反映突触功能障碍或丧失。然而脑组织尸检研究显示，AD患者剩余突触中Ng表达降低，可能解释了脑脊液Ng浓度升高的现象。
目前关于谵妄中Ng的两项研究结果相互矛盾。Ng在可能参与谵妄发生的脑区（如皮层和海马）表达，突触功能障碍或退化被认为是谵妄病理生理的重要环节。感染或髋部骨折等与谵妄相关的状况会引发全身炎症反应，符合谵妄神经炎症假说。这种炎症反应涉及中枢神经系统，导致神经元功能障碍并影响突触可塑性。动物实验显示，细菌脂多糖可诱导急性波动性认知功能障碍及神经病理学突触丧失，提示突触功能障碍可能在谵妄中起重要作用。Peters van Ton等研究发现，感染伴谵妄患者脑脊液中突触相关蛋白浓度低于单纯感染患者，但该研究未检测Ng。Wanderlind研究97名危重症患者（47名伴谵妄）发现，谵妄组在入院及诊断当日血液Ng浓度显著高于对照组。Halaas在髋部骨折患者研究中（70名谵妄患者vs 58名非谵妄患者）未发现脑脊液Ng与谵妄的关联。鉴于现有研究样本量小且结论不一，亟需大样本生物标志物研究验证Ng与谵妄的关联，这正是本研究目标。
材料与方法
参与者
本研究纳入392名髋部骨折患者，包含伴/不伴谵妄及伴/不伴痴呆患者。研究于2016-2020年在挪威四所医院开展，涵盖二级和三级医疗环境。纳入标准：所有在脊髓麻醉下手术的髋部骨折患者，无年龄限制；无排除标准。所有参与者或其代理人签署书面知情同意书。因分析全部可用脑脊液样本，未进行功效计算。骨折前认知状态通过《老年人认知衰退 informant 问卷》(IQCODE)评估，>3.44作为可能痴呆的临界值；IQCODE缺失者(n=36)依据病历资料及医护人员信息综合判断痴呆状态。
谵妄诊断
依据《精神疾病诊断与统计手册》第五版(DSM-5)标准，患者在术前至术后第五天（无谵妄者）或出院前（谵妄者）接受每日评估。使用里士满躁动镇静量表和观察性觉醒水平量表评估觉醒状态。经培训的研究护士进行患者访谈。两名老年病学家(LOW和BEN)独立审核患者资料确定DSM-5符合情况，分歧通过讨论解决。患者分为四组：无谵妄、亚综合征谵妄（存在急性认知变化及部分谵妄症状但不完全符合诊断）、新发谵妄（脑脊液采样时无谵妄但术后发生）、现患谵妄（采样时已存在谵妄）。
脑脊液采样与生化分析
脑脊液在脊髓麻醉前采集，置于聚丙烯管中，2000×g离心后上清液分装，-80℃保存。样本经干冰运输至瑞典萨尔格伦斯卡大学医院进行Ng检测。采用内部开发的ELISA法测定脑脊液Ng浓度，方法详见前期文献。
统计方法
采用描述性统计分析患者特征。通过直方图分布、Shapiro-Wilk及Kolmogorov-Smirnov检验评估连续变量正态性。年龄以中位数(四分位距)表示；性别和痴呆状态以频数(百分比)表示。组间比较采用Mann-Whitney U检验(连续变量)和χ²检验(分类变量)。Ng浓度呈非正态分布，以中位数(四分位距)报告，通过小提琴图可视化分布，Mann-Whitney和Kruskal-Wallis检验进行组间比较。Ng浓度与年龄相关性采用Spearman's ρ分析。
使用分位数回归估计组间中位数差异，并校正性别、年龄及痴呆状态。提供痴呆状态亚组的补充结果，差异值以95%置信区间表示。分位数回归适用于偏态或含离群值数据，通过估计条件分位数（如中位数）提供更稳健的集中趋势评估。
缺失数据：各分析采用完整病例。双侧p<0.05视为具有统计学意义。统计分析使用IBM SPSS Statistics V.26软件，小提琴图通过R V.433的vioplot 0.4.0包生成。
患者与公众参与
本研究未涉及患者及公众参与。
结果
谵妄总体情况与基线特征
392名患者中180名(46%)发生谵妄，其中87名(48.3%)为术前现患谵妄，93名(51.7%)为术后新发谵妄。谵妄组患者年龄显著更大（中位数86岁vs 77岁，p<0.001），可能痴呆比例更高（71% vs 15%，p<0.001），但性别分布无显著差异（表1）。7.7%(n=30)患者出现亚综合征谵妄。
谵妄状态与神经颗粒蛋白关联
图1小提琴图显示，谵妄组与非谵妄组脑脊液Ng浓度分布无显著差异（中位数176 pg/mL[134-235] vs 164 pg/mL[130-219]）。分位数回归分析（表2）显示两组Ng中位数差异为12(95% CI -5.8至29.8，p=0.185)。校正年龄、性别及痴呆状态后，差异仍无统计学意义。
谵妄亚组神经颗粒蛋白浓度分析
谵妄亚组（无谵妄、亚综合征谵妄、新发谵妄、现患谵妄）间脑脊液Ng浓度无显著差异（p=0.46，图2）。按痴呆状态分层分析显示，无论是否痴呆，谵妄与非谵妄患者Ng浓度均无显著差异（补充表）。校正年龄和性别后结果不变。
补充分析
比较有(174 pg/mL[133-223])与无(167 pg/mL[131-226])可能痴呆的患者，脑脊液Ng值无显著差异(p=0.48)。年龄与Ng浓度呈正相关(r=0.20，p<0.001)。
讨论
本研究未发现急性髋部骨折患者谵妄与脑脊液Ng浓度的关联，与Halaas前期小样本脑脊液研究结果一致，提示涉及Ng的突触功能障碍可能非谵妄病理生理的核心环节。
既往研究表明，轻度认知障碍及AD患者脑脊液Ng浓度升高，可能反映突触损伤或功能障碍，且Ng浓度与认知衰退进程相关。部分研究发现，认知正常老年人Ng浓度随年龄增长而升高，而在MCI/AD患者中基线水平高但随时间无明显变化，提示Ng升高可能代表突触前症状性损伤。脑组织尸检显示AD患者突触中Ng表达降低，可能解释脑脊液中Ng浓度升高的现象。
Peters van Ton研究发现感染伴谵妄患者脑脊液中多种突触相关蛋白浓度降低，提示感染相关谵妄与AD可能存在共同病理机制。该研究未检测Ng，但其发现的突触蛋白下调现象与我们的结果形成对比。可能解释包括：高龄及潜在痴呆患者中Ng浓度已因预先存在的突触损伤而改变，导致组间差异难以显现；或Ng在谵妄中作用有限。
血脑屏障(BBB)渗漏假说可能关联谵妄机制。Ng作为小分子物质可能在屏障受损时更易穿过BBB。Taylor研究发现术后谵妄与BBB破裂相关，提出外周炎症诱导屏障损伤进而导致中枢神经炎症及突触抑制的假说。Wanderlind在危重症患者中发现谵妄组血液Ng浓度升高，但多项研究证实血液与脑脊液Ng浓度无相关性，凸显脑脊液检测对谵妄研究的重要性。
本研究优势在于样本量较大（392例），且采用每日标准化评估诊断谵妄。局限性包括：IQCODE作为痴呆替代标志物的局限性；急性手术患者特征（如髋部骨折引发的全身炎症）可能影响结果外推性；仅单一时点检测单一突触蛋白。未来研究应检测多种突触蛋白并在多个时间点采样，但重复脑脊液采集在伦理和操作上存在挑战。
潜在混杂因素分析显示，尽管谵妄患者年龄更大且Ng与年龄正相关，但校正年龄和性别后结果不变。127名谵妄患者同时患有痴呆，但痴呆状态分层分析仍无显著差异。髋部骨折患者平均手术等待22小时，理论上可能影响Ng浓度变化，但卒中研究显示症状发作9小时后脑脊液Ng即显著升高，若Ng参与谵妄机制，本研究应能检测到组间差异。
结论
本研究结果不支持涉及神经颗粒蛋白的突触功能障碍作为谵妄病理生理的关键机制。鉴于Ng在突触可塑性中的重要作用，该生物标志物的研究具有理论意义。结果提示谵妄的病理过程可能主要不涉及突触后机制。由于仅单一时点检测单一突触蛋白，建议未来研究应扩展至多种突触蛋白（如突触前生物标志物组合），以全面评估突触功能障碍在谵妄发生中的潜在作用。
数据可用性声明
数据可根据合理请求获取，需向通讯作者提出申请，但须经挪威东南部区域医学与健康研究伦理委员会审批通过方可提供。
伦理声明
患者同意发表
不适用。
伦理批准
本研究经区域医学与健康研究伦理委员会(REK #19337)批准，所有参与者均签署知情同意书。
脚注
- 贡献者 研究设计：MNPH、NBH、HS、AKB、DA和LOW；数据分析：MNPH、HBH和LOW；文稿起草：MNPH和LOW；数据收集：NBH、A-VI、CTP、MM、BEN和LOW；生化分析：KB和HZ。所有作者均参与修订并批准最终稿。MNPH为责任作者。
- 资金 Mathias Nikolai Petersen Hella获西挪威区域卫生当局资助。Leiv Otto Watne获挪威健康协会(#19536)、东南部区域卫生当局(#2017095)及Wellcome Leap动态弹性计划(Temasek Trust联合资助，#104617)支持。
- 利益冲突 Henrik Zetterberg和Kaj Blennow担任多家医药企业科学顾问，具体名单略；其他作者声明无利益冲突。
- 患者与公众参与 本研究未纳入患者及公众参与设计、实施或传播环节。
- 研究来源与评审 非委托研究；经外部同行评审。
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