帕金森病嗅覺障礙研究進展

黃悅 翟志遠 鄭金龍 薛劉軍

帕金森病是一種常見的神經退行性疾病，多見于中老年人群。在年齡≥60歲人群中，帕金森病患病率可達1 000/10萬，且呈逐年上升趨勢。目前帕金森病的臨床診斷主要基于靜止性震顫、運動遲緩、肌強直、姿勢平衡障礙等運動癥狀。神經病理學研究證實，便秘、嗅覺障礙、睡眠障礙等非運動癥狀常發生在疾病早期并且貫穿疾病的全過程[1]。嗅覺障礙作為帕金森病重要的非運動性癥狀，發生率高達50%～90%[2]。在臨床工作中，以運動遲緩、肌強直及震顫等癥狀起病的其他疾病常常與帕金森病難以鑒別，鑒于這些疾病患者的嗅覺功能相對保留，嗅覺檢測在帕金森病的鑒別診斷中可能具有重要價值[3]。有研究顯示，僅25%的帕金森病患者能夠意識到自己存在嗅覺減退[4]，導致嗅覺評估的問卷調查可信度降低，而嗅覺檢測則能從嗅覺識別、辨別等多個方面客觀判斷患者的嗅覺功能。本文從帕金森病嗅覺障礙的病理生理機制、嗅覺檢測方法、嗅覺檢測在帕金森病鑒別診斷中的應用等方面作一綜述。

1 帕金森病嗅覺障礙病理生理機制

1.1 α-突觸核蛋白異常聚集 α-突觸核蛋白是一種具有多種構象的蛋白，其錯誤折疊形成的淀粉樣蛋白聚集體可與其他物質共同形成路易小體并在神經元內沉積，阻礙多巴胺能神經元代謝并導致其死亡。根據Braak病理分期理論，路易小體首先出現于嗅球及前嗅核、低位腦干等部位，隨著帕金森病病情進展，逐步累及中腦黑質及大腦皮層，該理論中患者神經元受累的病理分期與嗅覺障礙及運動癥狀出現的順序具有一定的相關性[5]。在動物實驗中，研究者將α-突觸核蛋白以纖維體形態注射至小鼠嗅球后，除了檢測到嗅覺傳導通路上α-突觸核蛋白的異常聚集，還發現小鼠嗅覺系統多個區域自發及氣味誘發的局部場電位異常，證實了α-突觸核蛋白的異常聚集可造成嗅覺功能受損[6]。另一項研究通過腺相關病毒制作嗅球α-突觸核蛋白過表達的帕金森病大鼠模型，研究發現大鼠在3周時即出現嗅覺功能受損，隨著時間進展，α-突觸核蛋白可沿嗅覺傳導通路傳播至腦內，累及黑質時，大鼠將出現運動障礙[7]。所以，嗅覺傳導通路上的α-突觸核蛋白異常聚集是導致帕金森病嗅覺障礙的重要原因，異常聚集的α-突觸核蛋白還可能在細胞內或細胞間發生轉移，導致疾病進展[8]。

1.2 Tau蛋白過度磷酸化 Tau蛋白是微管相關蛋白家族的成員，主要在神經系統中表達，該家族可調節并穩定微管組裝[9]。在帕金森病、阿爾茨海默病、路易體癡呆等疾病中，過度磷酸化的Tau蛋白可沉積于嗅球及前嗅核，從而導致患者的嗅覺功能受損，而在進行性核上性麻痹（progressive supranuclear palsy,PSP）、皮質基底核變性等疾病中，嗅覺系統的Tau蛋白病變累及程度則較輕，患者的嗅覺功能也相對保留[10]。Beauchamp等[11]研究發現，Tau基因敲除小鼠在7個月大時即表現出明顯的嗅覺障礙，功能性嗅覺缺陷的小鼠嗅球中可同時觀察到Tau蛋白絲狀包涵體和α-突觸核蛋白路易體沉積。上述研究均提示過度磷酸化的Tau蛋白可能參與帕金森病嗅覺障礙的病理生理過程。

1.3 神經生化

1.3.1 多巴胺能神經元變性 帕金森病的主要病理特征是黑質致密部細胞中多巴胺能神經元變性[12]，而嗅結節和其他中腦邊緣區域均接受來自腹側被蓋多巴胺能的輸入[13]。對帕金森病患者應用18F-FP-CIT腦正電子發射計算機斷層顯像（positron emissioncomputed tomography,PET）顯像的研究發現，嗅覺障礙組的雙側尾狀核及后殼核的多巴胺轉運體數量明顯少于嗅覺正常組，說明帕金森病患者的嗅覺障礙與尾狀核多巴胺能神經元變性有關[14]。囊泡單胺轉運蛋白2是位于突觸前膜內囊泡膜上的轉運蛋白，可介導多巴胺類遞質轉運，囊泡單胺轉運蛋白2缺陷可造成多巴胺能神經元變性從而導致帕金森病，動物實驗通過選擇性滅活囊泡單胺轉運蛋白2的1個等位基因得到帕金森病小鼠模型，再使用化學定量方法顯示小鼠中腦黑質及紋狀體等部位的多巴胺水平，應用行為測試評估小鼠嗅覺功能，結果顯示小鼠的嗅覺功能受損程度與多巴胺水平降低程度呈正相關，證明帕金森病嗅覺障礙與多巴胺能神經元變性密切相關[15]。

1.3.2 膽堿能系統功能紊亂 乙酰膽堿是一種廣泛分布于大腦皮質及皮質下結構的神經遞質，帕金森病患者在疾病早期即可發生基底前腦等部位膽堿能神經元退行性變、膽堿能受體的減少和膽堿酯酶活動的減弱。經顱磁刺激技術聯合腦電圖可記錄不同功能區的腦部電活動，其中短潛伏期傳入抑制參數可反映大腦皮質膽堿能系統的興奮性，異常則提示膽堿能系統功能紊亂。嗅覺事件相關電位（olfactory evoked related potentials,OERPs）可用于探索嗅覺化學感應輸入大腦皮質的加工過程，對嗅覺客觀評估有一定的價值。聯合上述技術的研究發現：短潛伏期傳入抑制降低的帕金森病患者其OERPs波幅也降低[16]，提示膽堿能系統功能紊亂參與帕金森病嗅覺障礙病理過程。Bohnen等[17]研究表明，氣味識別能力與帕金森患者腦內膽堿能途徑完整性的測定值呈正相關。上述研究均提示膽堿能系統功能紊亂在帕金森病嗅覺障礙中起著重要作用。

1.3.3 去甲腎上腺素能神經元丟失 去甲腎上腺素能核團主要分布于腦干藍斑并大量投射至嗅覺系統的梨狀皮層。大量研究結果表明，去甲腎上腺素具有潛在的神經保護作用，可通過激活小膠質腎上腺素受體從而抑制小膠質細胞的促炎效應，帕金森病模型小鼠梨狀皮層的炎癥反應可隨去甲腎上腺素的輸入減少而增強[18]。在內毒素誘導的神經炎性帕金森病小鼠模型中，藍斑核中去甲腎上腺素能神經元丟失，使用神經毒素N-（2-氯乙基）-N-乙基-2-溴芐胺耗竭小鼠體內去甲腎上腺素后，小鼠嗅覺障礙進展[19]。上述研究均提示去甲腎上腺素能神經元丟失可能加劇了神經退化過程并加重了帕金森病患者嗅覺障礙。

1.3.4 5-羥色胺水平降低 5-羥色胺是廣泛存在于中樞神經系統中的一種單胺類神經遞質，主要通過與5-羥色胺受體結合發揮生物學效應。來自中縫背核的5-羥色胺神經元可投射到嗅球并通過興奮僧帽細胞、簇狀細胞形成的突觸性連接（即絲球小體）興奮整個嗅球[20]。研究發現帕金森病患者中縫背核的5-羥色胺能神經元內存在路易小體病理沉積，推測該病理改變可能造成患者嗅球及內嗅皮層等嗅覺傳導通路的5-羥色胺水平下降，從而導致患者嗅覺障礙加重[21]。

2 嗅覺檢測方法

目前，常用的嗅覺檢測方法有3種：（1）采用問卷量表進行自我評價；（2）進行嗅覺物理心理測試；（3）使用電生理測試或神經功能成像進行嗅覺功能評估（包括嗅覺誘發電位、功能正電子發射斷層掃描和功能磁共振成像）。常用的問卷量表有李克特問卷、自我評價嗅覺障礙問卷、嗅覺障礙生存質量量表等，少數學者還通過參考視覺模擬評分法對嗅覺障礙嚴重程度進行評估，因上述方法具有較強的主觀性，目前臨床已較少應用[22]。在此主要介紹后兩類方法。

嗅覺物理心理測試是一類嗅覺功能定量的基本測試，主要從嗅覺的閾值、辨別、識別三個方面評估嗅覺功能。賓夕法尼亞大學氣味識別測試（university of pennsylvania smell identification test,UPSIT）是一種標準化的微囊化氣味識別測試，此測試使用40種增香劑，按不同氣味編排進4本手冊，每頁共4個選項供受試者選擇，該方法測試簡單，結果可靠。UPSIT目前已被翻譯成多種語言,并改進部分氣味選項以適應不同文化背景的地區[23]，如日本使用的日語氣味棒鑒定測試納入了日本人群熟悉的12種氣味，符合文化背景的同時大大縮短測試時間[24]。

嗅棒氣味測試（sniffin'sticks odor test,SST）是一種在歐洲應用廣泛的嗅覺物理心理測試，該測試使用嗅筆分別從閾值、辨別及識別三方面檢驗嗅覺性能，測試得分為3項結果之和。其中，閾值測試使用從低到高共16個梯度濃度的正丁醇氣味評估嗅覺閾值，受試者連續兩次正確聞出的最低閾值濃度記為嗅覺閾值結果；辨別測試中共有16組測試，每組配有3個嗅筆，受試者需分辨出每組中與其他兩支氣味不同的嗅筆；識別測試則要求受試者從4個選項中選出所聞嗅筆的味道[25]。SST的優勢在于嗅筆可重復使用且該測試對嗅覺評估較為全面[23]。

目前在國際上常用的嗅覺物理心理測試還包括T&T標準嗅覺測試計,該測試起源于日本,以溴素的稀釋倍數作為定量分析的依據，將患者對5種嗅素的識別閾的分數求和除以5后得到平均嗅覺識別閾值[26]。康涅狄格州化學感受臨床研究中心（Connecticut Chemosensory Clinical Research Center,CCCRC）嗅覺測試在臨床上應用也較為廣泛，該測試包括閾值測試和識別測試。閾值測試以正丁醇為嗅素，按1∶2連續稀釋11次，從低濃度開始，如患者能連續4次辨認正確同一稀釋濃度，則該濃度為患者的嗅覺閾值。識別測試選用8種不同日用品氣味，正確1種記1分，所得分數之和即為識別測試總分[27]。五味測定法是我國自主研發的嗅覺檢測方法，其中包含香蕉、薄荷、酸味、花香、糞臭5種氣味，每種氣味均配有5個濃度等級，可用于受試者的嗅覺識別及閾值測定，該測試所用溴素涉及國人生活中的常見物質，在我國應用也較為廣泛[28]。

電生理測試包括嗅電圖和OERPs。嗅電圖可記錄嗅上皮接收氣味刺激后產生的電位變化[23]，該測試由于操作難度大、成功率和穩定性較差等特點，在臨床應用較少。OERPs對嗅覺中樞退行性病變較敏感，其振幅可反映參與事件處理的神經元的數量，潛伏期則可反映事件處理過程的速度[25]，對嗅覺客觀評估具有一定價值[29]。

神經功能成像包括PET和功能核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）。PET 主要通過對局部腦血流的檢測來間接反映神經活性,測試時先靜脈注射放射性示蹤劑，再用探測裝置同步探測，之后進行三維重建得到腦血流圖，最后疊加到腦結構影像圖上。PET可用于探索嗅覺障礙生理機制，但該檢測方法費用高、分辨率低、有創，限制了其在臨床上的應用。fMRI利用人體內的血氧濃度變化作為對照劑，通過計算機的自動處理可得到梨狀皮質、島回、扣帶回、杏仁核、額眶回等腦功能活化區的神經活性[29]。fMRI不但安全、無創，還能夠提供高空間分辨率的圖像，未來有望在臨床推廣應用[23]。

3 嗅覺檢測與帕金森病的鑒別診斷

目前國內帕金森病的診斷大多依據2015年國際運動障礙協會公布的帕金森臨床診斷標準或《2016中國帕金森病診斷標準》，即使是專業的神經科醫師，對未經治療或對藥物治療應答不明的早期帕金森病的診斷準確率也僅為26.0%[30]。世界衛生組織通過系統評價分析了近25年來報道的帕金森病臨床診斷的準確性，針對該病，運動障礙類疾病專家的診斷準確率為83.9%，而神經內科醫生的臨床診斷準確率為73.8%[31]。帕金森病的誤診、漏診往往由于早期癥狀的不典型，而嗅覺障礙常在疾病早期出現，因此有助于帕金森病與其他常見的帕金森綜合征相鑒別。

3.1 特發性震顫 特發性震顫是一組以雙上肢伴或不伴頭部的運動或姿勢性震顫為特征的孤立性震顫綜合征[32]。一項基于中國人群的調查顯示，特發性震顫患者的嗅覺功能較正常對照組差異無統計學意義[33]。縱向研究則表明，特發性震顫患者的嗅覺障礙較帕金森病患者相比具有發生率低、程度輕、進展慢的特點，帕金森病患者在嗅覺閾值、識別及辨別三方面得分均顯著低于特發性震顫組和健康對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）[34]，上述研究表明嗅覺檢測對于鑒別特發性震顫及帕金森病具有重要價值。

3.2 PSP PSP是以進行性核上性眼肌麻痹、步態障礙和構音障礙為特征性表現的神經系統變性疾病[35]。PSP具有較多分型，其中PSP帕金森綜合征型可表現為非對稱性肢體震顫、對左旋多巴制劑可有應答，因此，在疾病早期與帕金森病的鑒別存在一定難度。研究表明，在校正了性別、年齡和吸煙史等因素后，PSP患者組的UPSIT得分低于對照組但高于帕金森病組，差異均有統計學意義（均P＜0.01）[36]。在日本人群中開展的氣味鑒別試驗中，帕金森病患者的評分顯著低于PSP組和對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.01）[24]，這些研究均提示PSP患者可能存在嗅覺障礙，但其嗅覺障礙程度低于帕金森病患者，嗅覺檢測有助于鑒別兩者，未來的研究應著重于確定兩者的嗅覺檢測得分的界定值。

3.3 多系統萎縮（multiple system atrophy,MSA） MSA是一組神經系統變性綜合征的統稱，這些綜合征以不同程度的自主神經功能障礙、小腦功能異常和錐體束變性為特征，具有相似的腦部病理改變[37]。MSA的兩個主要亞型是伴發帕金森綜合征的MSA和伴發小腦性共濟失調的MSA。一項在中國人群中開展的研究表明，伴發帕金森綜合征的MSA患者嗅覺檢測得分低于伴發小腦性共濟失調的MSA患者，差異有統計學意義（P＜0.05），而MSA組與帕金森病組相比，嗅覺得分差異無統計學意義（P＞0.05）[38]。另一項在澳大利亞開展的研究則表明：與MSA患者相比，帕金森病患者的SST總分較低且差異有統計學意義（P＜0.01）[39]。目前的研究結果尚不統一，可能是由于MSA組樣本量較少且現有研究均基于橫斷面，因此，嗅覺檢測在帕金森病和MSA中的鑒別價值還有待在更大樣本數據集中進一步探討。

3.4 繼發性帕金森綜合征 繼發性帕金森綜合征是指由各種原因導致的以帕金森病癥狀起病的運動障礙性疾病，常見的病因包括藥物、感染、中毒、腦血管病和腦外傷等，在此類疾病中，藥物性帕金森綜合征（drug-induced Parkinsonism,DIP）最為常見[40]。根據預后可將DIP分為以下3種類型：（1）與帕金森病無關的DIP：該型患者停藥后癥狀逐漸消失。此型也是DIP中最常見的類型。（2）以DIP起病的帕金森病：該型患者停藥后帕金森綜合征癥狀持續并逐漸加重。（3）以DIP為前驅表現的帕金森病：該型患者停藥后癥狀也可完全緩解，但歷經過一段無癥狀期后，帕金森綜合征癥狀將持續[41]。研究表明，與帕金森病無關的DIP患者的氣味識別平均得分顯著高于帕金森病患者且差異有統計學意義（P＜0.01），因此嗅覺檢測可有效區分帕金森病患者與該型患者[42]。在對30例DIP患者同時進行多巴胺轉運體顯像掃描和UPSIT檢測的一項研究中，存在嗅覺障礙的DIP患者同時檢測出多巴胺轉運體減少。該研究表明，嗅覺檢測有助于識別存在多巴胺能系統缺陷的DIP患者，即有助于識別潛在的帕金森病“高危”人群，不失為多巴胺轉運體顯像掃描的替代選擇[43]。血管性帕金森綜合征是以雙側對稱性步態障礙為特征的一類繼發性帕金森綜合征，該類疾病也可表現為運動遲緩、靜止性震顫或肌強直，是需要與帕金森病相鑒別的常見疾病。研究發現血管性帕金森綜合征患者的嗅覺減退率遠遠低于帕金森病患者，且嗅覺檢測得分遠遠高于帕金森患者[44]。綜上所述，嗅覺檢測可用于帕金森病與上述繼發性帕金森綜合征的鑒別診斷。

4 小結

帕金森病的嗅覺障礙常早于運動癥狀出現，嗅覺檢測有助于早期識別帕金森病。未來或需進一步優化嗅覺檢測方法，以提高其在不同文化背景帕金森病患者中的準確性，關于帕金森病嗅覺障礙的病理改變、嗅覺障礙與帕金森病其他癥狀的關系及其機制仍有待進一步探討，以期為疾病的預防及早期干預提供指導。