血清α-突觸核蛋白、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3、載脂蛋白A1與帕金森病認(rèn)知功能、疾病進(jìn)展的關(guān)系

翟書鵬, 賈 航, 周國平

(河南省南陽市中心醫(yī)院 神經(jīng)外科, 河南 南陽, 473000)

帕金森病(PD)是一種由黑質(zhì)病變導(dǎo)致緩進(jìn)性運動障礙的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病[1], 認(rèn)知功能障礙(CI)是PD患者主要的非運動癥狀。研究[2]顯示, 約80%的PD患者合并認(rèn)知功能損傷。CI使患者社會適應(yīng)性降低,且不利于患者預(yù)后,對其認(rèn)知能力以及行為能力均造成干擾。因此,盡早預(yù)測PD患者CI的發(fā)生顯得尤為重要[3]。α-突觸核蛋白(α-synuclein)是一種由多種氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì),在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中均有表達(dá),已被證實與PD的發(fā)生以及CI密切相關(guān)[4]。微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(LC3)是自噬體的重要成分之一,研究[5]顯示細(xì)胞自噬功能障礙會導(dǎo)致異常聚集的α-synuclein清除受損,在PD發(fā)病中起重要作用。載脂蛋白A1(Apo A1)是一種結(jié)構(gòu)蛋白,主要通過血腦屏障進(jìn)入神經(jīng)中樞,研究[6-7]表明,低水平Apo A1可能與PD發(fā)病有關(guān), Apo A1也可調(diào)控細(xì)胞自噬抑制巨噬細(xì)胞中脂質(zhì)沉積,并抑制細(xì)胞炎癥反應(yīng)。雖然已有研究報道上述標(biāo)志物與PD的關(guān)系,但僅局限于探討其水平變化,目前臨床對于PD伴CI的診斷缺乏特異性指標(biāo)。本研究探討血清α-synuclein、LC3、Apo A1在PD患者中的表達(dá)情況以及三者與PD患者發(fā)生CI、疾病進(jìn)展的相關(guān)性,以期尋找能夠預(yù)測PD患者發(fā)生CI的生物標(biāo)志物,為臨床診療提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年11月—2020年11月就診的96例PD患者作為研究組,其中男52例,女44例,年齡63～79歲,平均(70.00±6.38)歲。收集PD患者糖尿病史、吸煙史、家族史、高血壓史、病程等資料。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 所有患者均符合運動障礙協(xié)會制定的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]; ② 均為原發(fā)性PD患者; ③ 患者存在肌肉僵直、隨意走動減緩。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 伴有肝臟、腎臟等功能不全者; ② 繼發(fā)性帕金森綜合征者; ③ 伴有腦卒中或腦部外傷者; ④ 資料不全者。

蒙特利爾認(rèn)知評估量表(MoCA)評分≥26分表示認(rèn)知功能正常,0～26分即存在CI[9]。根據(jù)MoCA評分將患者分為CI組(42例)和認(rèn)知功能正常組(54例); 根據(jù)Hoehn-Yahr(H-Y)分期量表[10]將PD患者分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期,其中Ⅰ～Ⅱ期患者納入早期PD組(57例), Ⅲ～Ⅴ期患者納入中晚期PD組(39例)。將同期體檢健康者90例設(shè)為對照組,其中男50例,女40例,年齡62～76歲,平均(69.00±6.29)歲。2組基本資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05), 具有可比性。本研究患者簽署知情同意書,本研究已通過醫(yī)院倫理委員會審核、批準(zhǔn)。

1.2 方法

抽取患者入院后次日空腹以及健康體檢者體檢當(dāng)日空腹靜脈血5 mL, 4 ℃ 5 000轉(zhuǎn)/min離心8 min, 分離并收集血清,置于-80 ℃冰箱內(nèi)備用。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清中α-synuclein(試劑盒購自武漢益普生物科技有限公司,貨號MM-51655H2)、LC3(試劑盒購自上海酶研生物科技有限公司,貨號EK-H12481)水平,采用全自動生化分析儀檢測Apo A1(試劑盒購自上海恒斐生物科技有限公司,貨號CSB-E08103h-1)水平。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 研究組與對照組血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平比較

研究組血清α-synuclein水平高于對照組,LC3、Apo A1水平低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 見表1。

表1 研究組與對照組血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平比較

2.2 PD患者CI組與認(rèn)知功能正常組血清α-synuclein、LC3、Apo A1及臨床資料比較

CI組和認(rèn)知功能正常組的年齡、病程、吸煙史、糖尿病史以及PD家族史比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05); CI組高血壓史占比、血清α-synuclein水平高于認(rèn)知功能正常組,血清LC3、Apo A1水平低于認(rèn)知功能正常組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 見表2。

表2 2組血清α-synuclein、LC3、Apo A1及臨床資料比較

2.3 不同H-Y分期PD患者血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平比較

早期PD組α-synuclein水平低于中晚期PD組, LC3與Apo A1水平高于中晚期PD組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 見表3。

表3 不同H-Y分期PD患者血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平比較

2.4 PD患者血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平與H-Y分期的相關(guān)性

經(jīng)Spearman分析發(fā)現(xiàn),血清α-synuclein水平與H-Y分期呈正相關(guān)(r=0.524,P<0.05); 血清LC3、Apo A1水平與H-Y分期呈負(fù)相關(guān)(r=-0.615、-0.413,P<0.05)。

2.5 血清α-synuclein、LC3、Apo A1水平對PD患者發(fā)生CI的預(yù)測價值分析

ROC曲線分析表明,血清α-synuclein、LC3、Apo A1預(yù)測PD患者發(fā)生CI的曲線下面積(AUC)分別為0.721、0.818、0.748, 最佳截斷值為19.401 ng/mL、175.439 pg/mL、1.564 g/L; 三者聯(lián)合預(yù)測PD患者發(fā)生CI的AUC為0.925,大于α-synuclein、LC3、Apo A1單獨預(yù)測的AUC(P<0.05), 見圖1。

2.6 影響PD患者發(fā)生CI的多因素Logistic回歸分析

以ROC曲線中α-synuclein、LC3、Apo A1的最佳截斷值為截點,將連續(xù)變量轉(zhuǎn)化為二分類變量,其中α-synuclein≥19.401ng/mL為高表達(dá), <19.401 ng/mL為低表達(dá); LC3≥175.439 pg/mL為高表達(dá), <175.439 pg/mL為低表達(dá); Apo A1≥1.564 g/L為高表達(dá), <1.564 g/L為低表達(dá)。以PD患者認(rèn)知功能為因變量(認(rèn)知功能產(chǎn)生障礙=1, 認(rèn)知功能正常=0), 以α-synuclein(高表達(dá)=1, 低表達(dá)=0)、LC3(低表達(dá)=1,高表達(dá)=0)、Apo A1(低表達(dá)=1, 高表達(dá)=0)、高血壓史(有=1, 無=0)為自變量進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示α-synuclein、LC3、Apo A1、高血壓史是PD患者發(fā)生CI的影響因素(P<0.05), 見表4。

表4 影響PD患者發(fā)生CI的多因素Logistic回歸分析

3 討 論

PD患者生活自理能力較弱,并會伴隨CI等非運動障礙的發(fā)生,早期發(fā)現(xiàn)有效的診斷有益于患者后期治療和預(yù)后[11]。α-Synuclein是一種在中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸前及核周表達(dá)的可溶性蛋白,其功能多樣,與神經(jīng)的磷酸化、細(xì)胞分化、突觸結(jié)構(gòu)維持等均密切相關(guān)。研究[12]表明, α-Synuclein的高表達(dá)會促進(jìn)神經(jīng)元變性并誘發(fā)腦組織形態(tài)變化,進(jìn)而影響認(rèn)知功能,與腦膜小動脈、血管沉積物具有協(xié)同作用,導(dǎo)致CI的發(fā)生。研究[13]顯示, α-synuclein與PD的發(fā)病有關(guān), α-synuclein的異常沉積會引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙,并阻礙多巴胺代謝和神經(jīng)元正常功能,形成路易小體損失神經(jīng)元,最終導(dǎo)致PD的進(jìn)行性發(fā)展,其可能是PD的特征性生物標(biāo)志物。蔡衛(wèi)衛(wèi)等[14]研究發(fā)現(xiàn), CI組PD患者血清α-synuclein水平高于認(rèn)知功能正常組,本研究中研究組血清α-synuclein水平高于對照組,且CI組高于認(rèn)知功能正常組,提示α-synuclein水平表達(dá)上調(diào)與PD患者CI的發(fā)生密切相關(guān)。

LC3是哺乳動物自噬相關(guān)基因8蛋白的同源物,是自噬體的重要組成部分,研究[15]顯示血漿LC3蛋白在PD患者中水平降低,其可作為PD發(fā)生的生物標(biāo)志物。研究[16]顯示,升高LC3水平會通過激活自噬減輕認(rèn)知障礙。本研究中LC3在PD患者中水平降低,且CI組患者LC3水平低于認(rèn)知功能正常組,推測LC3相關(guān)的細(xì)胞自噬可能參與PD患者CI的發(fā)生過程。

Aop A1是高密度脂蛋白膽固醇的主要結(jié)構(gòu)蛋白,主要通過血腦屏障進(jìn)入中樞。研究[17]顯示, PD患者Aop A1呈明顯低表達(dá),高水平Aop A1具有潛在神經(jīng)保護作用。本研究中研究組PD患者的Apo A1水平低于對照組, CI組Apo A1水平低于認(rèn)知功能正常組,提示Apo A1水平降低與PD的發(fā)生和CI的發(fā)生密切相關(guān),推測較高水平Apo A1對神經(jīng)具有一定的保護作用,能減緩多巴胺的神經(jīng)變性,促進(jìn)神經(jīng)元修復(fù)[18], 但其具體作用機制有待進(jìn)一步研究探討。本研究結(jié)果顯示,與認(rèn)知功能正常組相比, CI組患者的高血壓史占比升高,是影響CI發(fā)生的危險因素之一,提示高血壓病與PD患者CI的發(fā)生有關(guān),長期的高血壓病能夠引發(fā)動脈玻璃樣變,損傷腦血管,對神經(jīng)元造成損害,最終影響患者的認(rèn)知功能[19]。

另外,本研究ROC曲線顯示,血清α-synuclein、LC3、Apo A1三者聯(lián)合預(yù)測PD患者發(fā)生CI的AUC大于α-synuclein、LC3、Apo A1單獨預(yù)測的AUC。Logistic回歸分析顯示, α-synuclein、LC3、Apo A1是PD患者發(fā)生CI的影響因素,提示上述因子與PD患者CI的發(fā)生有關(guān),可作為預(yù)測PD患者CI發(fā)生的生物性指標(biāo)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),早期PD患者α-synuclein水平低于中晚期, LC3與Apo A1水平高于中晚期。Spearman分析顯示, α-synuclein水平與H-Y分期呈正相關(guān), LC3、Apo A1與H-Y分期呈負(fù)相關(guān),提示α-synuclein、LC3、Apo A1參與了PD病程的進(jìn)展,與該疾病的進(jìn)展程度密切相關(guān),其水平可反映病情的進(jìn)展情況。

綜上所述, α-synuclein在PD合并CI患者血清中呈高表達(dá), LC3、Apo A1呈低表達(dá),三者與PD患者認(rèn)知功能、疾病進(jìn)展關(guān)系密切,臨床有望通過檢測α-synuclein、LC3、Apo A1水平變化預(yù)測PD的進(jìn)展情況,并對CI的預(yù)測有一定的價值。但其具體作用機制有待進(jìn)一步研究,且后續(xù)應(yīng)繼續(xù)擴大樣本量,并通過測序篩選與PD相關(guān)的新穎分子指標(biāo),以期尋找能夠預(yù)測PD發(fā)生CI新的生物標(biāo)志物,為臨床診療提供新的思路。