帕金森病患者血清LCN2、PROS1水平變化及其與疾病分期、認(rèn)知障礙的相關(guān)性*

單樹崇,吳召軍,何 清

徐州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,江蘇徐州 221000

帕金森病(PD)是常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,好發(fā)于老年人群,病理上主要表現(xiàn)為黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性壞死,臨床上表現(xiàn)為行動遲緩、靜止性震顫等典型運(yùn)動癥狀及認(rèn)知功能障礙、感覺障礙等非運(yùn)動癥狀[1]。認(rèn)知功能障礙是較為常見的非運(yùn)動癥狀,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[2]。深入研究影響PD患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生的因素,對于延緩帕金森癡呆的發(fā)生,提高患者生活質(zhì)量具有重要臨床意義。脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2 (LCN2)是脂質(zhì)運(yùn)載蛋白家族成員,是相對分子質(zhì)量為25×103的分泌型糖蛋白,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡、細(xì)胞遷移及細(xì)菌感染等多種生物學(xué)過程[3]。近年來有研究發(fā)現(xiàn),LCN2能夠通過促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)阿爾茲海默病等神經(jīng)退行性疾病認(rèn)知功能障礙的發(fā)生[4]。蛋白S基因(PROS1) 編碼蛋白是一種維生素K依賴性血漿蛋白,是抗凝血酶活性蛋白C的輔因子,參與血液凝固的抑制,與惡性腫瘤等疾病關(guān)系密切[5]。近年來有學(xué)者利用生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn),PD患者外周血單個核細(xì)胞中PROS1表達(dá)上調(diào),參與調(diào)節(jié)PD患者體液免疫功能,影響PD的疾病進(jìn)展,是潛在的PD生物標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)[6]。目前PD患者血清LCN2、PROS1水平及其與PD患者疾病分期和認(rèn)知障礙的關(guān)系尚不清楚。本研究通過檢測PD患者血清LCN2、PROS1水平,探討兩者的臨床意義。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年1月至2022年12月本院診治的PD患者120例為研究對象(PD組)。其中,男66例,女54例;年齡60～89歲,平均(70.41±6.72)歲;合并高血壓史40例;合并糖尿病史21例,合并高血脂史33例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)PD診斷符合中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會2016年制定的《中國帕金森病的診斷標(biāo)準(zhǔn)》[7];(2)患者及家屬對本研究知情同意并簽署執(zhí)勤同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)繼發(fā)性帕金森綜合征或疊加綜合征;(2)阿爾茲海默病、血管性癡呆及其他疾病引起的認(rèn)知功能障礙;(3)合并精神分裂癥、抑郁癥等嚴(yán)重精神疾病;(4)合并肝腎功能不全、心肺功能衰竭及全身重度感染等嚴(yán)重疾病;(5)合并惡性腫瘤;(6)合并凝血功能障礙性疾病。另選擇同期健康體檢的60例體檢健康者為對照組。其中,男32例,女28例;年齡51～87 歲,平均(68.78±9.15)歲;合并高血壓史19例;合并糖尿病史7例;合并高血脂史10例。兩組患者性別、年齡、高血壓史、糖尿病史及高血脂史比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)通過。

1.2方法

1.2.1血清LCN2、PROS1水平檢測 留取PD組及對照組清晨空腹靜脈血5 mL,室溫靜置1 h,3 000 r/min離心10 min,離心半徑為10 cm,分離上層血清。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測血清LCN2、PROS1水平。人LCN2 ELISA試劑盒購自上海優(yōu)科唯生物公司(貨號:YKW-112375)。人蛋白S PROS1 ELISA試劑盒購自鈺博生物公司(貨號:YB73319Hu)。實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.2.2PD嚴(yán)重程度分期及認(rèn)知功能障礙評估 PD嚴(yán)重程度分期參考改良版Hoehn-Yahr分級表(H-Y分級)[8]。H-Y分級0～1.5級的PD患者分為早期PD組(n=50),H-Y分級>1.5～3.0級的PD患者分為中期PD組(n=39),H-Y分級>3.0～5.0級的PD患者分為晚期PD組(n=31)。采用蒙特利爾認(rèn)知評估(MoCA)[9]和簡易智能精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)[10]對PD患者認(rèn)知功能障礙判斷。MoCA評分內(nèi)容包括注意力、執(zhí)行功能、記憶力、語言功能、視結(jié)構(gòu)技能、抽象思維、計算力和定向力共8個認(rèn)知領(lǐng)域,量表評分范圍0～30分,分?jǐn)?shù)越高,認(rèn)知功能越好。MMSE評分內(nèi)容包括時間及地點(diǎn)定向力、記憶力、注意力和計算力、回憶力、語言、視空間能力共7個認(rèn)知領(lǐng)域,量表總分范圍0～30分,分?jǐn)?shù)越高,認(rèn)知功能越好。MoCA評分<26分,MMSE評分<27分的PD患者分為認(rèn)知功能障礙組(n=66),MoCA評分≥26分,MMSE評分≥27分的PD患者分為認(rèn)知功能正常組(n=54)。

1.2.3觀察指標(biāo) 收集所有PD患者性別、年齡、教育水平、病程、高血壓史、糖尿病史及高血脂病史等一般臨床資料。

2 結(jié) 果

2.1PD組和對照組血清LCN2、PROS1水平比較 PD組血清LCN2、PROS1水平分別為(97.47±11.28)μg/L,(77.52±8.69)μg/L,明顯高于對照組(40.15±6.22)μg/L,(32.49±4.37)μg/L,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=36.641、37.783,P<0.001)。

2.2不同疾病分期PD患者血清LCN2、PROS1水平比較 單因素方差分析顯示,早期、中期及晚期PD組患者血清LCN2、PROS1水平之間比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),進(jìn)一步兩兩比較,晚期PD組血清LCN2、PROS1水平高于中期PD組,中期PD組血清LCN2、PROS1水平高于早期PD組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。見表1。

表1 不同疾病分期PD患者血清LCN2、PROS1水平比較

2.3不同認(rèn)知功能PD患者臨床資料及血清LCN2、PROS1水平比較 認(rèn)知障礙組PD患者病程、血清LCN2、PROS1、H-Y分級均高于認(rèn)知正常組患者,而MoCA評分、MMSE評分低于認(rèn)知正常組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同認(rèn)知功能PD患者臨床資料及血清LCN2、PROS1水平比較[n/n或或 n(%)或M(P25～P75)]

2.4血清LCN2、PROS1水平與PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析顯示,血清LCN2、PROS1水平與PD患者M(jìn)oCA評分,MMSE評分呈負(fù)相關(guān),與H-Y分級呈正相關(guān)(均P<0.05)。見表3。

表3 血清LCN2、PROS1水平與PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)性

2.5多因素Logistic回歸分析影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)因素 以PD患者是否發(fā)生認(rèn)知功能障礙為因變量,以血清LCN2、PROS1為自變量,以病程、MoCA評分、MMSE評分、H-Y分級同時校正,納入多因素Logistic回歸分析,結(jié)果血清LCN2、PROS1是影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)危險因素。見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)因素

2.6血清LCN2、PROS1對PD患者認(rèn)知功能障礙的預(yù)測價值 ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清LCN2、PROS1單獨(dú)及兩者聯(lián)合檢測對PD患者認(rèn)知功能障礙預(yù)測的曲線下面積(AUC)為0.803(95%CI:0.764～0.849),0.836(95%CI:0.770～0.867),0.905(95%CI:0.868～0.955),血清LCN2、PROS1聯(lián)合檢測AUC明顯高于單獨(dú)檢測,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=5.558,4.974,P<0.001)。兩者聯(lián)合檢測的靈敏度為0.884,特異度為0.755。見表5。

表5 血清LCN2、PROS1對PD患者認(rèn)知功能障礙的預(yù)測價值

3 討 論

PD是老年人群神經(jīng)系統(tǒng)最常見的疾病之一。PD患者的癥狀包括運(yùn)動癥狀和非運(yùn)動癥狀,其中認(rèn)知功能障礙是PD典型的非運(yùn)動癥狀,嚴(yán)重影響PD患者的功能結(jié)局和生活質(zhì)量,嚴(yán)重時可導(dǎo)致患者殘疾,甚至死亡。PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生機(jī)制尚不清楚,可能與線粒體損傷、細(xì)胞能量衰竭、氧化應(yīng)激及α突觸核蛋白聚集等因素有關(guān)[2]。深入研究PD患者認(rèn)知功能障礙的疾病機(jī)制,尋找能夠早期診斷的血清標(biāo)志物,對于延緩病情進(jìn)展,改善患者臨床預(yù)后具有重要的臨床意義。本研究120例PD患者中,伴有認(rèn)知功能障礙者66例,占55%,這與既往學(xué)者報道的PD患者伴有認(rèn)知功能障礙發(fā)生率50%～60%的結(jié)果一致[11-12]。

LCN2是一種相對分子質(zhì)量為25×103的先天性免疫蛋白,在生理?xiàng)l件下參與鐵代謝調(diào)控[13]。近年來有研究發(fā)現(xiàn),在炎癥、多發(fā)性硬化及神經(jīng)退行性疾病中,LCN2水平上調(diào),與神經(jīng)系統(tǒng)損傷有關(guān)[14]。本研究中,PD患者血清LCN2水平升高,并與PD疾病嚴(yán)重程度有關(guān),提示LCN2參與PD疾病的發(fā)生、發(fā)展。PD中LCN2的水平上調(diào)與神經(jīng)系統(tǒng)炎癥調(diào)節(jié)關(guān)系密切。有研究表明,PD中α-突觸核蛋白及促炎性細(xì)胞因子的釋放能夠促進(jìn)大腦星形膠質(zhì)細(xì)胞中LCN2的表達(dá)[15]。LCN2水平上調(diào)進(jìn)一步誘導(dǎo)促炎性細(xì)胞因子的表達(dá),加重神經(jīng)元的鐵超載,造成神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動物嚴(yán)重的行為學(xué)缺陷[16]。此外,相比于LCN2野生型,LCN2基因敲除能夠明顯抑制海藻酸鹽誘導(dǎo)的神經(jīng)元細(xì)胞死亡、血腦屏障破壞和神經(jīng)炎癥[17]。因此,LCN2是新的PD血清標(biāo)志物,其水平升高有助于反映PD疾病嚴(yán)重程度。LCN2主要表達(dá)于海馬星形膠質(zhì)細(xì)胞中,其受體主要分布于神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞中。本文推測,LCN2的異常表達(dá)可能與PD患者認(rèn)知功能障礙有關(guān)。本研究證實(shí),PD患者血清LCN2水平升高與認(rèn)知功能障礙有關(guān),是影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)危險因素,提示LCN2是新的評估PD患者認(rèn)知功能障礙的新的血清標(biāo)志物。有研究發(fā)現(xiàn),海馬神經(jīng)元中的LCN2的水平升高能夠通過抑制血紅素加氧酶-1的表達(dá),促進(jìn)組織巨噬細(xì)胞浸潤、神經(jīng)炎癥,增加血腦屏障通透性,導(dǎo)致記憶缺陷和認(rèn)知功能障礙[18]。此外,腦缺血動物實(shí)驗(yàn)中證實(shí),LCN2基因缺陷小鼠海馬神經(jīng)元促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生減少,海馬神經(jīng)元凋亡減少,實(shí)驗(yàn)動物認(rèn)知能力得到改善[19]。

TAM受體是受體酪氨酸激酶家族的一個亞群,包括Tyr3、Axl和Mertk三種受體。PROS1是TAM受體的配體,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)如藍(lán)斑和脈絡(luò)叢等組織中表達(dá),不僅作為凝血因子降解的輔助因子參與抗凝過程,還參與組織修復(fù)、炎癥和細(xì)胞存活、增殖和遷移等多種生物學(xué)過程,與阿爾茲海默病、多發(fā)性硬化及PD等神經(jīng)退行性疾病相關(guān)[20]。本研究中,PD患者血清PROS1水平升高,這與既往學(xué)者在PD外周血單個細(xì)胞中檢測PROS1水平上調(diào)的結(jié)果一致[6]。此外,血清PROS1水平與PD疾病嚴(yán)重程度有關(guān),提示PROS1參與PD疾病的發(fā)生發(fā)展。分析其原因,PD中小膠質(zhì)細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子核因子紅細(xì)胞2的水平下調(diào)導(dǎo)致TAM受體中Axl和Mertk的表達(dá)缺失,不能與PROS1結(jié)合,導(dǎo)致PROS1水平升高,而該通路的抑制降低了小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬和炎癥清除能力,加劇了α突觸核蛋白的沉積,進(jìn)而加重神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥和神經(jīng)元損傷,促進(jìn)PD疾病進(jìn)展[21]。近年來,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)PROS1在成年海馬神經(jīng)干細(xì)胞和祖細(xì)胞中表達(dá),參與海馬神經(jīng)干細(xì)胞和祖細(xì)胞的神經(jīng)元分化調(diào)節(jié)[22]。鑒于海馬神經(jīng)元在認(rèn)知功能的重要作用,本文推測血清PROS1水平可能有助于評估PD患者認(rèn)知功能障礙情況。本研究證實(shí),PD患者血清PROS1水平升高與認(rèn)知功能障礙有關(guān),是影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)危險因素,表明血清PROS1水平有助于評估PD患者認(rèn)知功能障礙。本文分析,PROS1的水平升高提示中樞神經(jīng)系統(tǒng)TAM受體通路功能失調(diào),導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生和神經(jīng)元遷移、突觸可塑性、髓鞘形成和神經(jīng)修復(fù)等功能障礙,促進(jìn)PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生。有研究報道,PROS1能夠通過TAM受體,激活Notch1信號通路,促進(jìn)海馬神經(jīng)干細(xì)胞的增殖及分化,但PROS1的異常表達(dá)上調(diào)促進(jìn)Bmi-1的信號傳導(dǎo),增加海馬神經(jīng)元的神經(jīng)毒性,造成海馬神經(jīng)元的損傷,導(dǎo)致 PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生[22-23]。本研究結(jié)果顯示,血清LCN2、PROS1聯(lián)合檢測對PD患者認(rèn)知功能障礙具有較高的預(yù)測價值,聯(lián)合檢測的靈敏度為0.884,特異度為0.755。臨床醫(yī)生可根據(jù)血清LCN2、PROS1水平,對PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生風(fēng)險進(jìn)行評估,積極采取相應(yīng)治療措施,改善PD患者認(rèn)知功能障礙的病情,提高患者生活質(zhì)量。

綜上所述,PD患者血清LCN2、PROS1水平升高,兩者表達(dá)與PD疾病嚴(yán)重程度分期及認(rèn)知功能障礙程度有關(guān)。血清LCN2、PROS1升高是影響PD患者認(rèn)知功能障礙的相關(guān)危險因素,血清LCN2、PROS1聯(lián)合檢測對PD患者認(rèn)知功能障礙具有較高的預(yù)測價值。但本研究未能前瞻性研究血清LCN2、PROS1對PD患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生的影響,有待后續(xù)進(jìn)行更全面的研究,為臨床早期診治提供新方向。