阿爾茨海默病患者血清腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子和超氧化物歧化酶的表達(dá)及意義

嚴(yán)旭東 劉 佳

(達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院內(nèi)科教研室，四川 達(dá)州 635000)

阿爾茨海默病(AD)以突出的進(jìn)行性認(rèn)知障礙和行為損害為主要表現(xiàn)〔1〕。目前認(rèn)為AD是一種多因異質(zhì)性疾病〔2〕。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛表達(dá)，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的生長、生存、功能維持和修復(fù)均起作用〔3〕。超氧化物歧化酶(SOD)是歧化超氧陰離子的專一性酶，是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)，可以對(duì)抗與阻斷氧自由基對(duì)細(xì)胞形成的損害，并對(duì)損傷的神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)起一定作用〔4〕。本文分析AD患者血清中BDNF和SOD的表達(dá)特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1臨床資料 通過美國國立神經(jīng)病語言障礙腦卒中研究所和AD及相關(guān)疾病協(xié)會(huì)(NINCDS-ADRDA)診斷標(biāo)準(zhǔn)選擇2013年1月至2015年12月達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院附屬醫(yī)院住院治療的AD患者68例為觀察組，年齡61～88歲，平均70.3歲，其中男38例，女30例。根據(jù)臨床癡呆評(píng)定表(CDR)評(píng)定病變的嚴(yán)重程度。無明顯神經(jīng)系統(tǒng)疾病及明顯器質(zhì)性疾病的成人血清標(biāo)本21例為對(duì)照組，其中男11例，女10例，年齡38～65歲，中位年齡50歲。

1.2血清中BDNF和SOD的檢測 觀察組于確診后抽取空腹靜脈血3 ml，對(duì)照組常規(guī)抽取空腹靜脈血3 ml，以2 000 r/min離心15 min后分離血清，置于-20℃冰箱中凍存。應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測血清中BDNF的表達(dá)，應(yīng)用化學(xué)比色法檢測血清中SOD的表達(dá)，嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)步驟操作，減少誤差。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SAS6.12統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、方差分析、線性相關(guān)性分析。

2 結(jié) 果

2.1兩組BDNF和SOD表達(dá)的比較 兩組BDNF和SOD的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2觀察組不同臨床特征患者血清中BDNF和SOD表達(dá)的比較 觀察組BDNF和SOD表達(dá)與病變嚴(yán)重程度和病程密切相關(guān)(P<0.05)。見表2。

2.3觀察組血清中BDNF和SOD表達(dá)的相關(guān)性 BDNF和SOD表達(dá)無明顯相關(guān)性(P=0.328 1)。

表1 兩組BDNF和SOD表達(dá)的比較

表2 觀察組不同臨床特征患者血清中BDNF和SOD表達(dá)的比較

3 討 論

AD的發(fā)生機(jī)制中，氧化應(yīng)激學(xué)說受到明顯關(guān)注，主要是機(jī)體生產(chǎn)過剩或不適當(dāng)?shù)慕舛荆箽浠镌谀X組織中蓄積，觸發(fā)神經(jīng)細(xì)胞的毒性反應(yīng)，引起神經(jīng)退行性病變〔5，6〕。BDNF是由德國神經(jīng)生物學(xué)家提取出的一種蛋白質(zhì)，其單體由119個(gè)氨基酸殘基組成，分子量為13 kD，人的BDNF的前體蛋白由247個(gè)氨基酸組成，水解成119個(gè)殘基單體，兩個(gè)單體以非共價(jià)鍵形式組成成熟蛋白〔7，8〕。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)的多種神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞中均有BDNF，其分布也較為廣泛，如大腦皮層、海馬、基底前區(qū)、紋狀體、下丘腦和小腦等部位〔9〕。在中樞系統(tǒng)中BDNF以旁分泌的方式分泌，同時(shí)也有自分泌與神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的順行軸突運(yùn)輸相關(guān)〔10〕。研究顯示BDNF主要通過調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上鈣離子通道蛋白的表達(dá)發(fā)揮抗自由基損傷及調(diào)節(jié)神經(jīng)元內(nèi)基因的表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡及壞死〔11〕；其次BDNF與酪氨酸激酶(Trk)B受體結(jié)合后能激活多種信號(hào)通路，促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞產(chǎn)生tau蛋白脫磷酸化；再次BDNF能支持膽堿能神經(jīng)元的生存并上調(diào)膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)〔12〕。SOD作為一種主要的自由基清除酶，在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生中具有重要意義〔13〕。SOD在體內(nèi)的主要作用是清除超氧陰離子，在體內(nèi)的含量常受超氧陰離子的影響，當(dāng)機(jī)體內(nèi)超氧陰離子濃度高于正常水平時(shí)，其誘導(dǎo)的SOD合成能力明顯增強(qiáng)，但是SOD清除超氧陰離子的能力有限，如果超氧陰離子的產(chǎn)生超過 SOD的清除能力，使超氧陰離子的濃度明顯增高，產(chǎn)生毒性作用〔14，15〕。其次體內(nèi) SOD活性的大小、清除也對(duì)超氧陰離子濃度有一定的影響〔16〕。本研究結(jié)果提示BDNF和SOD表達(dá)異常與病變形成相關(guān)，BDNF和SOD可能對(duì)預(yù)測病變嚴(yán)重程度有一定價(jià)值，也可能在一定程度上提示病程長短。由于BDNF可以對(duì)海馬NMDA受體的功能具有一定的上調(diào)作用，參與突觸長時(shí)程增強(qiáng)的形成過程，因此當(dāng)BDNF表達(dá)下調(diào)后，對(duì)突觸的這種調(diào)節(jié)作用下降，形成抑制作用。這種作用被認(rèn)為是BDNF通過與TrkB受體結(jié)合后激活相關(guān)因子起作用的〔17〕。BDNF能支持膽堿能神經(jīng)元的生存并上調(diào)神經(jīng)元乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，海馬內(nèi)大量乙酰膽堿酯酶陽性纖維主要來源于基底節(jié)的膽堿能神經(jīng)元。當(dāng)海馬內(nèi)的BDNF表達(dá)下調(diào)時(shí)，可以引起B(yǎng)DNF逆行性運(yùn)輸減少，對(duì)基底節(jié)區(qū)膽堿能神經(jīng)元的支持作用下降，促進(jìn)膽堿能神經(jīng)元形成進(jìn)行性凋亡，加重記憶功能障礙的發(fā)生。SOD可以直接清除超氧自由基，防止氧應(yīng)激引發(fā)的神經(jīng)細(xì)胞損傷。部分神經(jīng)細(xì)胞損傷后SOD基因突變或活性失常，引起體內(nèi)超氧陰離子在基因水平發(fā)生變化，并形成較多的活性氧，引起生物膜上的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，對(duì)核酸進(jìn)行破壞，對(duì)蛋白的合成形成明顯的影響，并引起DNA的氧化損傷，發(fā)生基因突變及神經(jīng)細(xì)胞的凋亡〔18〕。本文結(jié)果提示BDNF和SOD無明顯協(xié)同作用。雖然BDNF和SOD均與神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)和修復(fù)有關(guān)，但是二者的作用方式可能完全不同，其具體機(jī)制有待更多研究證實(shí)。

1Laske C，Stellos K，Hoffmann N，etal.Higher BDNF serum levels predict slower cognitive decline in Alzheimer′s disease patients〔J〕.Int J Neuropsychopharmacol，2011；14(3)：399-404.

2Feher A，Juhasz A，Rimanoczy A，etal.Association between BDNF Val66Met polymorphism and Alzheimer disease，dementia with Lewy bodies，and Pick disease〔J〕.Alzheimer Dis Assoc Disord，2009；23(3)：224.

3郁俊昌，唐牟尼，韓海英，等.阿爾茨海默病、血管性癡呆及輕度認(rèn)知障礙患者血漿腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子濃度變化〔J〕.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2013；29(9)：1429-31.

4秦虹云，瞿正萬.阿爾茨海默病與血管性癡呆患者血漿SOD、CHE濃度和認(rèn)知功能〔J〕.上海精神醫(yī)學(xué)，2008；20(6)：339-41.

5Cuadradotejedor M，Hervias I，Ricobaraza A，etal.Sildenafil restores cognitive function without affecting β-amyloid burden in a mouse model of Alzheimer′s disease〔J〕.Brit J Pharmacol，2011；164(8)：2029-31.

6Xu C，Wang Z，Ming F，etal.Effects of BDNF Val66Met polymorphism on brain metabolism in Alzheimer′s disease〔J〕.Neuroreport，2010；21(12)：802-7.

7Laske C，Stransky E，Leyhe T，etal.Stage-dependent BDNF serum concentrations in Alzheimer′s disease〔J〕.J Neural Transm，2006；113(9)：1217-24.

8Desai P，Nebes R，Dekosky ST，etal.Investigation of the effect of brain-derived neurotrophic factor(BDNF) polymorphisms on the risk of late-onset Alzheimer′s disease(AD) and quantitative measures of AD progression〔J〕.Neurosci Lett，2005；379(3)：229-31.

9Plateník J，F(xiàn)isar Z，Buchal R，etal.GSK3β，CREB，and BDNF in peripheral blood of patients with Alzheimer′s disease and depression〔J〕.Prog Neuropsychopharmacol Biol Psych，2014；50(1)：83-93.

10高廣生，徐書雯，李東風(fēng).散發(fā)性阿爾茨海默病患者血清腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的測定及臨床意義〔J〕.中國神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志，2008；15(1)：30-2.

11張 敏.阿爾茨海默病與腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子的關(guān)系〔J〕.海南醫(yī)學(xué)，2010；21(2)：15-7.

12Xuan A，Long DH，Yang D，etal.BDNF improves the effects of neural stem cells on the rat model of Alzheimer′s disease with unilateral lesion of fimbria-fornix〔J〕.Neurosci Lett，2008；440(3)：331-5.

13李子清，喻 凱，趙煥英，等.四物湯對(duì)血管性癡呆大鼠的認(rèn)知功能及腦組織中AchE、SOD、GSH-Px活性的影響〔J〕.中藥藥理與臨床，2007；23(3)：4-6.

14于寶成，歐陽麗莎，陳 興，等.老年輕度認(rèn)知功能損害患者血清維生素E、超氧化物歧化酶和丙二醛的測定及臨床意義〔J〕.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2003；13(22)：78-80.

15瞿正萬，蔡正宜，徐嗣蓀.石杉?jí)A甲治療阿爾茨海默病SOD、LPO濃度變化〔J〕.臨床精神醫(yī)學(xué)雜志，2000；10(3)：141-3.

16董靖德，陸小偉，王小姍，等.美金剛對(duì)阿爾茨海默病患者血清SOD和NSE的影響〔J〕.實(shí)用老年醫(yī)學(xué)雜志，2010；24(1)：30-2.

17Lim YY，Villemagne VL，Laws SM，etal.APOE and BDNF polymorphisms moderate amyloid β-related cognitive decline in preclinical Alzheimer′s disease〔J〕.Molec Psych，2014；10(4)：1322-8.

18張 益，葉 燕，唐 秦.阿托伐他汀對(duì)阿爾茨海默病患者血清SOD、MDA和ox-LDL的影響〔J〕.重慶醫(yī)學(xué)，2009；38(12)：1527-8.