帕金森病患者血清中銅、鐵、錳、鋅和維生素E、維生素B12的測定

宋金輝 羅韻文 譚曉東 王普清 黃本友

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一種與年齡相關的中樞神經系統變性疾病，其主要病變位于黑質及黑質紋狀體通路。震顫、肌強直及運動減少是該病的主要臨床特征，多數學者認為本病發病與環境、遺傳因素有關。我們與日本Fukushima醫科大學的Hideyuki Kanda教授合作，采用1∶1配對的病例對照研究方法，在消除年齡、性別、職業、文化程度等一系列因素后，對PD患者和對照組血清中鋅（Zn）、鐵（Fe）、銅（Cu）、錳（Mn）四種微量元素和維生素E（Vitamin E）、維生素B12（Vitamin B12）的含量進行測定，旨在探討微量元素Cu、Fe、Mn、Zn和維生素Vitamin E、Vitamin B12與PD的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象 以本院2007年1月～2010年12月收治住院的40例PD患者為研究對象，其中男25例，女15例，年齡38－63歲，平均年齡（64.6±11.5）歲。PD的診斷根據國際PD的診斷標準，并排除家族性PD及帕金森氏綜合征（如腦血管疾病、毒物、錳、一氧化碳誘發的綜合征）。每一位帕金森病患者隨機抽取1例年齡相差3歲內、性別、職業、文化程度與PD患者相匹配的無帕金森病的非錐體外系疾病患者為對照者，其中男25例，女15例，年齡范圍為35～79歲，平均年齡（63.4±10.7）歲。研究對象檢測前確認近1～2月內未使用影響微量元素代謝的藥物和維生素制劑。本研究經醫院倫理委員會批準。

1.2 檢測指標 每個研究對象在調查采樣前均簽署書面知情同意書。取被檢查者晨起空腹靜脈血4 ml。血樣以3000 r／min離心20 min后制備血清。石墨爐原子吸收法測定血清中Mn含量；血清中Zn、Cu、Fe的含量則用電感耦合等離子體發射光譜ICP直接測定法；高效液相色譜來測定血清中Vitamin E、Vitamin B12的含量。

2 結 果

PD患者和對照組血清中Zn、Fe、Cu、Mn、Vitamin E、Vitamin B12水平見表1、2。

表1 PD組與對照組血清中某些微量元素含量的比較

表2 PD組與對照組血清中某些維生素含量的比較

3 討 論

PD是一種較常見的錐體外系疾病，多數學者認為本病發病與環境因素有關。其中微量元素和維生素在PD的發病中可能起著重要的作用。相關流行病學調查［1］結果亦顯示了某些重金屬暴露與PD有一定聯系。本研究結果顯示PD組的微量元素Fe含量1.5118±0.9492（mg／ml）顯著高于對照組0.9861±0.6764（mg／ml）（P＝0.001），PD 組的微量元素 Mn含量0.02687±0.03259（mg／ml）亦顯著高于 對 照 組0.01246±0.00536（mg／ml）（P ＝0.006）。兩組中微量元素Cu、Zn、VitaminE和 VitaminB12的含量無明顯差異（P＞0.05）。提示血清微量元素Mn、Fe與PD可能存在密切關系。

Mn對神經系統的毒副作用可能由于保護性酶不能對過量的Mn解毒或改變其氧化電位而導致［2］。一方面，Mn的神經毒性基礎與二價的 Mn離子可以氧化成氧化性更強的三價的Mn離子的能力相聯系；另一方面，Mn顯示出對富含神經色素區域的高親和力，如黑質紋狀體束。在此部位，Mn易于與多巴胺發生單電子轉移的自動氧化反應，生成半醌、鄰醌及毒性自由基產物，從而導致帕金森病。另外，Mn的神經系統毒性可能涉及到Fe誘導的氧化應激，還可能是Mn和多巴胺能末梢線粒體的直接相互作用，由此而導致了有選擇的線粒體功能障礙和隨后的興奮性毒性［3］。這個假說解釋了病理學方面的緩慢進展，即多巴胺能神經元的親和性以及Fe螯合治療的有益作用和抗氧化狀態增加。本研究PD患者血漿Mn明顯高于對照組。據上述機理，體內Mn含量增多對PD的發生發展過程可能有一定的影響。

不少研究發現Fe代謝失衡與PD發病有關。Logroscino等測定原發性PD患者和對照組研究對象的總Fe結合力、循環Fe、鐵蛋白（Fn）、血清轉鐵蛋白（Tf）和轉鐵蛋白受體（Tf R）并計算Tf飽和度，PD組的總Fe結合力、循環Fe、Fn、Tf和Tf R飽和度均低于對照組，提示PD患者腦內Fe缺乏會促進肝和腦內Fe代謝相關蛋白的合成，從而加快Fe進入腦組織和減少細胞外的Fe［4］。由于Fe可選擇性蓄積于黑質致密帶和黑色素多巴胺神經元并引起氧化應激，繼而導致的生化改變與PD黑質的改變相似［5］。有研究對PD和AD腦組織總Fe、二價Fe離子、三價Fe離子量進行測定發現，二價Fe離子含量增加；總Fe主要選擇性蓄積在黑質致密帶而非網狀帶；二價Fe離子與三價Fe離子在黑質致密帶的比值變化為2∶1到1∶2；這些改變可能有利于誘導黑質脂質過氧化［6］。同時，乳鐵蛋白（Lf）、銅藍蛋白（CP）也可能參與PD的發病。正電子發射圖象分析（PET）顯示PD患者腦從血漿攝取枸櫞酸鐵的量增加，證實了乳鐵蛋白受體（Lf R）可能是位于腦血管內皮細胞上的Tf R的補充。如果Lf R及Lf過量，則可導致神經元內的鐵過量積累，以致引發隨后的神經元變性壞死［7］。PD患者腦脊液中鐵氧化酶活性降低。Torsdottir等研究證實PD患者血清中CP度降低［8］。PD等神經元變性性疾病的高鐵與腦脊液及血漿中CP降低之間可能是由于非轉鐵蛋白結合鐵的增加和鐵的釋放減少。因此，體內Fe含量增多對PD的發生可能也有一定的影響。

本研究結果未能顯示Cu、Zn、Vitamin E、Vitamin B12與PD發病有關聯。但根據PD發病機制中氧化應激假說，抗氧化劑Vitamin E可有效清除氧自由基形成，從而阻止膜脂質過氧化過程，成為PD的保護因素。但Adaehi以缺少維生素E的膳食飼養大鼠28周后發現其腦內多巴胺水平較對照組明顯下降［9］。但本研究未得到期待的結果，而動物實驗卻與理論一致。原因可能是飲食習慣復雜多變，導致對Vitamin E攝入水平估計不當，對于PD發病原因及機制有待進一步研究。

綜上所述，本研究PD組血清中錳、鐵含量均顯著高于對照組，提示微量元素錳、鐵可能在帕金森病的發生、發展中起著重要作用。

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2 展 影，祁 磊，孫興旺.錳和帕金森病.國外醫學醫學地理分冊，2006，26（1）：14－17.

3 展 影，祁 磊，孫興旺.錳和帕金森病.國外醫學醫學地理分冊，2006，26（1）：14－17.

4 Logroscino G，Marder K，Graziano J，et a1.Altered systemic iron metabolism in Parkinson＇s disease.Neurol，1997，49（3）：714－717.

5 Youdim MB，Ben－Shachar D，Riederer P.The possible role of iron in the etiopathology of Parkinson＇s disease.Mov Disord，1993，8（1）：1－12.

6 Sofic E，Paulus W，Jellinger K，et a1.Selective increase of iron in substantia nigra zona eompacta of parkinsonian brains.J Neurochem，1991，56（3）：978－982.

7 王 俊，姜 宏，謝俊霞.中樞神經系統鐵代謝與帕金森病的關系.生理科學講展，2003，34（1）：67－71.

8 Torsdottir G，Kistinsson J，Sveinbjomsdottir S.Copper.Ceruloplasmin superoxide dismutase an iron parameters in Parkinson’s disease.Pharmacol Toxicol，1999，85（5）：239－243.

9 Adachi K，Izumi M，Mitsuma T.Effect of vitamin E deficiency on rat brain monoamine metabolism.Neurochem Res，1999，24（10）：1307－1311.