帕金森病病人血清CHI3L1表達(dá)及其對(duì)認(rèn)知功能障礙的影響

解冰川，王文婷，付 英，仇福成，張振清，顧 平

帕金森病是臨床上常見(jiàn)的神經(jīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，好發(fā)于中老年人[1]。該病在臨床上主要表現(xiàn)為姿勢(shì)步態(tài)障礙、肢體僵直、靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩，病理特征為中腦黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元的缺失，可導(dǎo)致紋狀體多巴胺含量減少[2]。認(rèn)知功能障礙為帕金森病病人的主要非運(yùn)動(dòng)癥狀，平均發(fā)生率為50%左右，且隨著病程的增加而增加[3]。目前臨床上對(duì)于帕金森病伴發(fā)認(rèn)知功能障礙的診斷缺乏特異性指標(biāo)，主要依靠病人的臨床癥狀[4]，不過(guò)當(dāng)病人出現(xiàn)臨床癥狀時(shí)，多數(shù)病人的預(yù)后較差。殼多糖酶3樣蛋白1(chitinase-3-like protein 1，CHI3L1)基因組位于人類染色體1q31-q32部位，共有10個(gè)外顯子[5]。CHI3L1基因在大腸、子宮、軟骨、腦組織、骨骼中都有廣泛表達(dá)，也為一種防御病原體結(jié)構(gòu)中的幾丁質(zhì)[6-7]。現(xiàn)代研究表明，CHI3L1具有雙重作用，可在各種微生物引起的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用，也可作為多種疾病的診斷性標(biāo)志[8]。CHI3L1可作為促炎生物學(xué)標(biāo)志物，刺激炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生；同時(shí)CHI3L1的表達(dá)受多種促炎細(xì)胞因子調(diào)控，從而兩者形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致病人的病情惡化[9-10]。但關(guān)于CHI3L1與帕金森病的關(guān)系尚不清楚，本研究探討CHI3L1在帕金森病病人血清中的表達(dá)及對(duì)認(rèn)知功能障礙的影響，以期明確CHI3L1在帕金森病病人發(fā)生認(rèn)知功能障礙中的可能作用。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2018年2月—2020年6月在本院診治的帕金森病病人144例作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡40～80歲；小學(xué)及以上文化水平；符合帕金森病的診斷標(biāo)準(zhǔn)(由2位以上主治或以上職稱的神經(jīng)科醫(yī)師獨(dú)立診斷)；病人或家屬知情、自愿并簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：接受顱內(nèi)手術(shù)治療者；臨床調(diào)查資料缺乏者；有精神障礙既往史及家族史的病人；有其他影響認(rèn)知功能評(píng)價(jià)疾病的病人；合并嚴(yán)重心功能不全或肝腎功能不全的病人；妊娠或哺乳期婦女。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 認(rèn)知功能評(píng)估 所有病人入院后應(yīng)用簡(jiǎn)易精神檢查量表(Mini Mental Status Exam，MMSE)評(píng)定其認(rèn)知功能，分?jǐn)?shù)越高，認(rèn)知功能越好。認(rèn)知功能障礙評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：小學(xué)文化水平的病人MMSE評(píng)分≤20分，小學(xué)以上文化水平的病人MMSE評(píng)分≤24分。

1.3 CHI3L1檢測(cè) 抽取所有病人入院第2天的空腹肘靜脈血3～5 mL，分為兩管。一管不進(jìn)行抗凝，靜置30 min后4 ℃、3 000 r/min離心10 min，分離上層血清，采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)血清CHI3L1含量。另外一管進(jìn)行抗凝，4 ℃、2 000 r/min離心10 min，取下層全血組織，提取基因組DNA(北京康為世紀(jì)生物科技有限公司)。根據(jù)PubMed查找CHI3L1全基因序列，應(yīng)用DNAMAN 5.0軟件設(shè)計(jì)引物序列，引物由大連TAKARA公司合成，采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增CHI3L1，純化回收PCR產(chǎn)物并進(jìn)行測(cè)序，采用SNP分型確定CHI3L1 rs10398805突變情況。

1.4 調(diào)查方法 調(diào)查所有病人的一般資料，包括年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、住院號(hào)、姓名、文化程度、常規(guī)生化檢測(cè)指標(biāo)、生活習(xí)慣、病程等。

2 結(jié) 果

2.1 認(rèn)知功能障礙組與非認(rèn)知功能障礙組臨床資料比較 144例病人中，44例伴發(fā)認(rèn)知功能障礙，發(fā)生率為30.6%。認(rèn)知功能障礙病人的性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)、收縮壓、舒張壓、文化程度、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)與非認(rèn)知功能障礙病人比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；兩組低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、吸煙、飲酒、空腹血糖等比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 兩組血清CHI3L1含量比較 認(rèn)知功能障礙組血清CHI3L1含量高于非認(rèn)知功能障礙組(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。

表2 兩組血清CHI3L1含量比較(±s) 單位：pg/mL

2.3 兩組CHI3L1基因型、等位基因分布情況比較 兩組CHI3L1 rs10398805 G/C基因型分布符合遺傳平衡定律，認(rèn)知功能障礙組基因型CC與等位基因C比例均高于非認(rèn)知功能障礙組(P<0.05)。詳見(jiàn)表3。

表3 兩組CHI3L1基因型、等位基因分布情況比較 單位：例(%)

2.4 相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析顯示，認(rèn)知功能障礙與血清CHI3L1含量、飲酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C存在相關(guān)性(P<0.05)。詳見(jiàn)表4。

表4 帕金森病病人認(rèn)知功能障礙與CHI3L1、飲酒、空腹血糖、LDL-C的相關(guān)性分析

2.5 影響因素分析 以認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況作為因變量，以血清CHI3L1含量、飲酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C作為自變量，Logistic回歸分析顯示，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C為帕金森病病人出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的主要影響因素(P<0.05)。詳見(jiàn)表5。

表5 帕金森病病人發(fā)生認(rèn)知功能障礙的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

帕金森病為神經(jīng)退行性疾病之一，以黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元變性缺失和路易小體形成為病理特征，在臨床上主要表現(xiàn)為姿勢(shì)平衡障礙、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩等運(yùn)動(dòng)癥狀[11]。同時(shí)很多病人伴隨抑郁、認(rèn)知功能障礙、睡眠障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀，從而嚴(yán)重影響病人的身心健康[12]。本研究結(jié)果顯示，在144例病人中，伴發(fā)認(rèn)知功能障礙44例，發(fā)生率為30.6%。也有研究顯示，超過(guò)80%的帕金森病病人不同程度地出現(xiàn)認(rèn)知功能下降，其中大約有1/3的病人可發(fā)展為帕金森病癡呆。相對(duì)于其他疾病的認(rèn)知功能障礙病人，帕金森病認(rèn)知功能障礙病人多表現(xiàn)為記憶力、計(jì)算力及語(yǔ)言功能受損相對(duì)較輕和執(zhí)行功能、操作能力下降[13]。本研究結(jié)果顯示，兩組LDL-C、HDL-C、吸煙、飲酒、空腹血糖等比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，也表明認(rèn)知功能障礙病人多伴隨有生活行為紊亂與糖脂代謝異常。但是上述指標(biāo)為非特異性指標(biāo)，很難預(yù)測(cè)病人的病情進(jìn)展與預(yù)后情況，為此在臨床上需要尋找新的檢測(cè)指標(biāo)[14]。

帕金森病是一種進(jìn)展緩慢的神經(jīng)退行性疾病，其非運(yùn)動(dòng)癥狀當(dāng)前也備受關(guān)注，特別是研究認(rèn)知功能障礙的發(fā)生機(jī)制具有重要意義。CHI3L1屬于幾丁質(zhì)酶家族成員之一，在單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可影響慢性阻塞性肺疾病、哮喘、骨關(guān)節(jié)炎等疾病的發(fā)生與發(fā)展[15]。CHI3L1可調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、黏附、活化、遷移，可能是炎性疾病免疫反應(yīng)的靶目標(biāo)[16-17]。本研究結(jié)果顯示，認(rèn)知功能障礙病人的血清CHI3L1含量高于非認(rèn)知功能障礙病人(P<0.05)。從機(jī)制上分析，CHI3L1的高表達(dá)可加重呼吸道炎癥反應(yīng)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)生，因此，加重帕金森病病人的病情，誘發(fā)認(rèn)知功能障礙的發(fā)生。同時(shí)血清CHI3L1具有檢測(cè)快速、無(wú)創(chuàng)、成本效益低等優(yōu)點(diǎn)，可成為潛在的生物標(biāo)志物[18]。

CHI3L1基因位于染色體lq32.1上一個(gè)高度保守的區(qū)域，含有10個(gè)外顯子，與白細(xì)胞介素-6(IL-6)受體基因(1q21)及C-反應(yīng)蛋白(CRP)基因(1q21-lq23)位于1號(hào)染色體的同一臂上[19]。CHI3L1基因啟動(dòng)子序列包括多種調(diào)節(jié)因子的結(jié)合位點(diǎn)，但是也具有多個(gè)突變位點(diǎn)[20]。已有研究顯示，CHI3L1基因啟動(dòng)子區(qū)域的3個(gè)單核苷酸多態(tài)性與血清炎性因子的釋放水平相關(guān)，基因突變位點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，可增強(qiáng)CHI3L1基因與CCATT 序列增強(qiáng)子結(jié)合蛋白的結(jié)合力，而后者具有轉(zhuǎn)錄活化作用，從而調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)[21]。本研究結(jié)果顯示，兩組CHI3L1 rs10398805 G/C基因型分布符合遺傳平衡定律，認(rèn)知功能障礙病人的基因型CC與等位基因C頻率都高于非認(rèn)知功能障礙病人(P<0.05)。當(dāng)前也有研究認(rèn)為CHI3L1 rs10398805的多態(tài)性與心血管疾病存在相關(guān)性，且CC型病人血清IL-6水平高于GG型[22]。

帕金森病認(rèn)知功能障礙是介于認(rèn)知功能正常與癡呆之間的一種過(guò)渡狀態(tài)，多在帕金森病病人早期階段出現(xiàn)，往往伴有情緒、認(rèn)知和自主神經(jīng)功能紊亂等多種非運(yùn)動(dòng)方面的癥狀[23-24]。本研究Pearson相關(guān)分析顯示，帕金森病病人的認(rèn)知功能障礙與血清CHI3L1含量、飲酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C存在相關(guān)性(P<0.05)；Logistic回歸分析顯示，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C為導(dǎo)致帕金森病病人出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的主要影響因素(P<0.05)。有研究表明，rs10398805 G-C突變可導(dǎo)致CHI3L1蛋白發(fā)生構(gòu)型改變，導(dǎo)致氧化活性物質(zhì)生成增多，誘發(fā)黑質(zhì)多巴神經(jīng)元發(fā)生損傷，從而導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，促進(jìn)認(rèn)知功能障礙的形成[25]。本研究也存在一定不足，入選病例相對(duì)較少，可能還有其他影響檢測(cè)結(jié)果的因素存在，且認(rèn)知功能障礙的判定標(biāo)準(zhǔn)有待商榷，將在后續(xù)研究中進(jìn)行探討。

總之，帕金森病病人血清CHI3L1呈現(xiàn)高表達(dá)狀況，存在rs10398805 G/C基因突變狀況，多伴隨有認(rèn)知功能障礙，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C可能為帕金森病病人出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的主要影響因素。