血清BDNF、Val66Met基因多態性和早期帕金森病臨床癥狀的相關性

吳 擎， 俞 鳴， 劉紅艷

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)作為一種常見的神經系統退行性疾病，嚴重影響患者的生活質量；而腦源性神經營養因子(Brain-derived neurotrophic factor，BDNF)在 PD的發病和病程中起著重要作用[1]，BDNF介導的神經營養不良可能是PD病因之一[2]。目前研究表明，在慢性帕金森病患者中，BDNF水平明顯低于正常人群[3，4]，和認知功能、抑郁程度也存在顯著相關性，并且隨著相關癥狀的改善，BDNF水平也可能得到明顯的提升[5～7]。但是現有研究對象均為慢性服藥患者，尚未有對于早期未服藥的PD患者的相關研究。

BDNF Val66Met是BDNF的中一種單核苷酸基因多態性(G到A)，是由前結構域66位處的纈氨酸(Val)取代蛋氨酸(Met)，使BDNF樹突分布和轉運減少，從而損害BDNF活性依賴的分泌途徑，而其可能在帕金森病中發揮重要作用[8，9]。目前已有BDNF Val66Met基因多態性在PD中的分布、與正常人群的差異以及和臨床癥狀相關性的研究，但是由于納入人群的病情嚴重度、評定方法和種族差異等原因，結果不一致甚至相矛盾[9～13]，因此有必要進一步探究在中國早期PD人群中的情況。

目前鮮有早期未服藥的中國PD人群中BDNF、Val66Met基因多態性的研究報道，而抗帕金森病藥物的干擾以及副作用可能會影響臨床癥狀的判斷；此外，對于PD患者臨床分型(震顫為主型、強直少動型和混合型)，以及自主神經功能障礙(如直立性低血壓的發生率)在早期PD中涉及較少。因此本研究著重探討：(1)早期未服藥PD患者和健康人群BDNF、Val66Met基因多態性的差異；(2)早期PD患者BDNF、Val66Met基因多態性是否與臨床癥狀相關。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集就診于寧波市第一醫院的早期PD患者62例，這些患者從未接受帕金森病藥物治療，同時符合2015年運動障礙協會的診斷標準[14]。排除標準：(1)合并嚴重的周圍神經病；(2)嚴重認知障礙或精神異常無法配合者；(3)嚴重吞咽或進食困難者。此外，收集年齡、性別相匹配的46例健康者作為對照組。本研究方案通過寧波市第一醫院倫理委員會批準。

1.2 研究方法

1.2.1 人口資料學和臨床資料 對早期PD患者進行癥狀分型(震顫為主型，強直少動型以及混合性)，Hoehn-Yahr (HY分級)，統一帕金森病評定量表UPDRS-Ⅲ測評，同時對所有受試者進行一般人口學資料收集，漢密爾頓焦慮量表(HAMA)[15]、漢密爾頓抑郁量表(HAMD)[16]評估以及臥位、3 min內站立位血壓測定判斷是否存在直立性低血壓(OH)，OH定義為與臥位血壓相比收縮壓降低至少20 mmHg和(或)舒張壓降低至少10 mmHg[17，18]。

1.2.2 BNDF和BDNF Val66Met基因型檢測 收集患者靜脈血5 ml(兩管)，其中一管在3000 轉/min離心5 min后取上層血清，兩管置于-70 ℃冰箱備用。BDNF水平檢測取血清標本，采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法，操作嚴格按照杭州聯科生物技術有限公司提供的試劑盒說明書進行。Val66Met基因型檢測取全血標本，采用聚合酶鏈式反應(PCR)法，對所有樣本進行基因分型，確定BDNF基因(rs6265，c. 196G>A，Val66Met)中單核苷酸多態性。

1.3 統計學方法

所有數據應用SPSS 21.0進行分析。兩組連續變量比較采用t檢驗或U檢驗，分類變量比較采用卡方檢驗，多組間資料比較應用單因素方差分析或卡方檢驗。臨床資料之間的關聯采用Pearson 或Spearman相關性分析，并進一步用多元線性回歸印證相關性。以P<0.05表示為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 早期PD組和健康對照組人口資料學和臨床特點比較

本研究共納入PD患者62例(其中男性37例，女性25例)，健康對照者46例(其中男性27例，女性19例)，表1顯示兩組的年齡、性別、教育程度和BDNF Val66Met基因多態性均無顯著差異(P>0.05)，早期PD組HAMA、HAMD分值和OH發生率均顯著高于對照組(P<0.05)，而BDNF水平明顯低于對照組(P<0.001)。

表1 早期PD組和對照組一般資料和臨床癥狀學比較

2.2 不同BDNF Val66Met基因多態性在早期PD和對照組中各指標比較

在表2中可以看到，在PD人群中，Val66Met三種基因型(A/G、A/A和G/G)所對應的年齡、性別、教育、病程、UPDRS-Ⅲ、HAMA、HAMD分值、H-Y分期、OH發生率、BDNF水平以及癥狀分型無明顯組間差異(P均>0.05)；在對照組中，各基因型亞組間中的各項指標也無顯著統計學差異(P均>0.05)。

表2 早期PD患者BDNF Val66Met基因多態性的臨床特征

2.3 早期PD組和對照組中BDNF水平、Val66Met基因型與各臨床指標的相關性

Pearson 和 Spearman 相關分析顯示在PD患者中，BDNF水平和UPDRS-Ⅲ、HAMA、HAMD分值、H-Y分期以及病程均存在顯著相關性(P<0.01)；而以BDNF為因變量，臨床指標為自變量的多元線性回歸顯示僅HAMA(t=-2.556，P=0.014)和HAMD(t=-2.583，P=0.013)分值與BDNF水平有獨立負相關性(見表3)。在正常組中BDNF和各臨床指標均未發現顯著相關性(P均>0.05)。而在PD組和對照組中，均未發現Val66Met基因型與各臨床指標之間的相關性(P>0.05)。

表3 多元線性回歸分析早期PD患者BDNF水平和臨床癥狀的相關性

3 討 論

目前尚無對于中國早期未服藥PD患者血清BDNF、Val66Met基因多態性和臨床癥狀相關性的研究報道。本研究發現早期未用藥的PD患者BDNF、焦慮抑郁程度、直立性低血壓的發生率和健康人群存在明顯差異，BDNF水平和焦慮、抑郁程度呈獨立負相關，而Val66Met基因型分布與健康人群無異，且與臨床特點無顯著相關性。

有研究報道，PD患者的非運動癥狀可以貫穿疾病全程，同時表現為如焦慮、自主神經功能障礙等多種形式[19，20]，而本研究顯示在疾病早期即可出現較為明顯的焦慮抑郁和直立性低血壓，和文獻報道一致。

我們發現，早期PD患者的BDNF水平明顯低于正常人群，這和先前的報道一致[21，22]，這一現象可能與病理生理機制相關。有PD動物模型顯示黑質紋狀體通路中BNDF表達減少[23]，而PD尸檢報告提示患者腦組織中黑質、尾狀核以及殼核部位的BDNF mRNA水平減少[24]；此外，由于PD的發病機制是多巴胺能神經元缺失，BDNF可以與多巴胺系統相互作用，從而促進和誘導多巴胺能行為[25]。

有關PD中BDNF和焦慮程度的關系研究較少，Lucian等[26]研究發現在大鼠中注射脂多糖模擬帕金森樣表現，可以降低BDNF mRNA的表達水平，同時增加大鼠的焦慮樣行為；而在靈長類動物焦慮模型中顯示紋狀體多巴胺結合能力下降，繼而可能影響BDNF表達，因此，結合我們的研究結果，有理由相信PD患者中BDNF水平和焦慮癥狀的密切聯系。

我們也發現了早期PD患者中BNDF和抑郁程度存在負相關性，這與Wang等[5]在慢性PD人群中的研究結論相似，此外，一項國外的研究提示重度抑郁癥患者在服用抗抑郁藥物后降低的血清BDNF水平可以恢復到正常水平[27]，而國內學者[28]在電針聯合藥物治療PD伴抑郁患者后BDNF也有明顯的升高，進一步證實了BNDF和抑郁的聯系。動物模型中也有相似結果，抑郁模型的大鼠中與抑郁情緒變化密切相關的海馬、前額葉和杏仁核等部位BDNF水平較其他部位下降更明顯[29，30]。雖然BDNF在PD抑郁癥狀中的機制仍不明確，但是BDNF作為一種神經營養因子和重要的突觸效能傳導器，對軸突生長和突觸的可塑性調節有重要的神經保護作用，而低水平的BDNF可能影響海馬、杏仁體等部位的突觸成熟性和可塑性進而導致抑郁。本研究中沒有提示BDNF和運動癥狀的關聯，但是有報道顯示BDNF和PD的病程時間相關[21]，作者推測BDNF的上升是PD晚期的一種代償機制，因我們的研究對象為早期PD，需要更長時間的隨訪來證實這一結論。

在本研究中，我們沒有發現BDNF Val66Met基因型在PD和健康人群中的差異，同時基因型與臨床特點也無顯著相關性。目前已有相關報道，但是結果并不一致，例如，Hong等[9]發現在中國PD和健康人群BDNF Val66Met基因型無顯著差異，PD的發病年齡也和該基因型無關，同時在兩組中都是A/G基因型為主，約50%左右，這與我們的結論非常接近；瑞典一項類似的研究也沒有發現兩組之間基因型的差異[13]；在日本PD人群中A/A基因型比率顯著高于健康人群[11]，一項巴西的研究則提示PD患者G/G基因型占絕大多數，且明顯高于對照人群，而G/G基因型和焦慮、抑郁的程度以及病程的發展密切相關[10]，可能由于G等位基因影響BDNF前體的細胞外加工從而增加PD的易感性。在運動癥狀方面，一項納入217例早期PD的研究顯示A/A基因型的患者運動癥狀更輕微，病情進展更慢[31]，而在本研究中未發現這種趨勢。上述不同的研究結論可能和以下因素相關，首先，種族差異性可能是較為重要的原因，例如Momose[11]中對照組A/A基因型為12.7%，低于我們的對照組19.6%，而巴西人群僅為2.1%[10]，瑞典人群為3.9%，H?kansson等也指出了亞洲人群和白人之間的種族差異[13]。第二，我們收集的為早期PD患者，運動癥狀以及焦慮抑郁等非運動癥狀相對慢性PD程度較輕，可能隨著病情的進展，BDNF Val66Met基因型和PD癥狀的關聯性會出現變化，需要長期隨訪來證實。第三，我們的研究對象未使用抗帕金森病藥物，而藥物本身也會出現相關副作用進而影響臨床癥狀。此外病程時長、焦慮抑郁評定量表選用的差異等因素都會對研究結果產生影響，因此，目前Val66Met基因型在PD中所發揮的作用以及具體機制仍不明確，值得進一步探究。

本研究也存在一定的局限性。首先，樣本量較小，單中心研究可能會造成統計結果的偏差；其次，研究指標相對較少，未來需要增加認知、睡眠、嗅覺、營養狀況等PD其它非運動癥狀指標以達到更全面的評估。

綜上所述，本研究提示了早期未服藥PD患者即可出現顯著的BDNF水平下降，焦慮抑郁表現和自主神經功能障礙，并且BDNF和焦慮抑郁程度密切相關，因此早期的BDNF補充治療可能是改善PD癥狀和提高患者生活質量的一種方法。而BDNF Val66Met基因型在中國PD的發生和病情進展中未發揮顯著作用，需要進一步多中心、大樣本和長期隨訪來證實。