帕金森病患者血清Trx1、PDCD4、AQP4水平與認知功能的關系

摘要：目的 探究帕金森?。≒D）患者血清硫氧還蛋白1（Trx1）、程序性細胞死亡因子4（PDCD4）、水通道蛋白4（AQP4）水平與認知功能的關系。方法 選取145例PD患者（PD組）為研究對象，依據簡易智能狀態檢查量表（MMSE）將患者分為認知功能障礙（CI）組（43例）和無CI組（102例），再取同期105例健康者作為對照組。收集患者的臨床資料并進行分析；酶聯免疫吸附試驗檢測血清中Trx1、PDCD4、AQP4表達；Pearson法分析PD患者血清中Trx1、PDCD4、AQP4水平與CI評分的相關性；多因素Logistic回歸分析PD患者發生CI的影響因素；受試者工作特征（ROC）曲線分析血清Trx1、PDCD4、AQP4水平對PD患者發生CI的預測價值。結果 PD組血清Trx1、AQP4水平低于對照組，PDCD4水平高于對照組（P＜0.05）。CI組患者PD病程、PDCD4水平均高于無CI組（P＜0.05），體質量指數、受教育年限、MMSE評分、蒙特利爾認知評估量表（MoCA）評分、Trx1、AQP4低于無CI組（P＜0.05）。PD組患者血清Trx1、AQP4水平與MMSE、MoCA評分呈正相關，血清PDCD4水平與MMSE、MoCA評分呈負相關（P＜0.05）。PD病程長、PDCD4水平升高是PD患者發生CI的危險因素，Trx1、AQP4水平升高是PD患者發生CI的保護因素（P＜0.05）。血清Trx1、PDCD4、AQP4水平以及聯合預測PD患者發生CI的曲線下面積（AUC）分別為0.820、0.741、0.831和0.932，聯合預測優于各自單獨預測。結論 PD患者血清Trx1、AQP4、PDCD4與認知功能密切相關，三者聯合對PD患者發生CI的預測價值較高。

關鍵詞：帕金森??；認知功能障礙；硫氧還蛋白質類；凋亡調節蛋白質類；水通道蛋白質4；程序性細胞死亡因子4

中圖分類號：R742 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20241632

Abstract： Objective To explore the relationship between serum thioredoxin 1 （Trx1）， programmed cell death factor 4 （PDCD4）， aquaporin 4 （AQP4） expression and cognitive function in patients with Parkinson's disease （PD）. Methods A total of 145 PD patients （PD group） were selected as the study subjects， and patients were divided into the cognition impairment （CI） group 43 cases and the no CI group （102 cases） according to the mini-mental state examination （MMSE）. Another 105 healthy subjects in the same period were taken as the control group. General patient data were collected and analyzed. The serum expression of Trx1， PDCD4 and AQP4 were detected by ELISA. The correlation between serum levels of Trx1， PDCD4 and AQP4 in PD patients and CI score were analyzed by Pearson method. Multivariate Logistic regression was used to analyze influencing factors of CI in PD patients. The predictive values of serum Trx1， PDCD4 and AQP4 levels for the occurrence of CI in PD patients were analyzed by receiver operating characteristic （ROC） curve. Results Serum levels of Trx1 and AQP4 were lower in the PD group than those of the control" group， and PDCD4 was higher in the PD group than that of the control group （P＜0.05）. In the CI group， PD duration and PDCD4 levels were higher than those of the no CI group （P＜0.05）， and BMI， years of education， MMSE score， MoCA score， Trx1 and AQP4 were lower than those in the no CI group （P＜0.05）. In the PD group， serum Trx1 and AQP4 levels were positively correlated with MMSE and MoCA scores， and serum PDCD4 levels were negatively correlated with MMSE and MoCA scores （P＜0.05）. The long course of disease and increased PDCD4 levels were risk factors for CI in PD patients， while increased Trx1 and AQP4 levels were protective factors for CI in PD patients （P＜0.05）. Serum Trx1， PDCD4， AQP4 levels and the combined AUC for predicting CI in PD patients were 0.820， 0.741， 0.831 and 0.932， respectively， and the combined prediction was better than the respective prediction alone. Conclusion Serum Trx1， AQP4 and PDCD4 are closely related to cognitive function， and the combination of the three has high predictive value for CI in PD patients.

Key words： Parkinson disease; cognitive dysfunction; thioredoxins; apoptosis regulatory proteins; aquaporin 4; programmed cell death factor 4

帕金森?。≒arkinson's disease，PD）是除阿爾茨海默病以外的較常見的神經系統退行性疾病，多發生于老人，且我國的發病率較高［1-2］。認知功能障礙（cognitive impairment，CI）是PD的常見并發癥，PD患者在記憶力及注意力等方面的表現明顯弱于同年齡的無PD者，且隨病情的加重最終會演變為癡呆［3-4］。血清硫氧還蛋白1（thioredoxin 1，Trx1）是一種小分子蛋白，主要參與細胞內的氧化還原反應，能夠抵抗氧化應激過程對細胞造成的損傷，且對于預測腦梗死患者出現CI具有重要價值［5-6］。程序性細胞死亡因子4（programmed cell death factor 4，PDCD4）是一種抑癌基因，其編碼的蛋白能夠阻斷靶基因的翻譯過程，在炎癥、肥胖、心血管疾病的發生發展中起重要作用，同時PDCD4水平升高能加重腦損傷，且與腦小血管病患者CI關系密切［7］。水通道蛋白4（AQP4）是一種跨膜通道蛋白，在控制腦內水平衡、抑制神經細胞凋亡、調節突觸可塑性以及維持血腦屏障中具有重要作用，且與癲癇患兒認知功能密切相關［8］。但目前鮮見上述3種因子與PD患者認知功能關系的研究。因此，本研究將探討PD患者血清Trx1、PDCD4、AQP4水平與認知功能的關系，分析其作為PD患者發生CI預測指標的價值，為臨床預防及治療該疾病提供幫助。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2023年1月—2024年6月在本院神經外科就診的145例PD患者（PD組）作為研究對象，其中男77例，女68例，年齡44～83歲，平均（67.23±8.28）歲。PD患者Hoehn-Yahr分期［9］：Ⅲ期48例、Ⅳ期59例、Ⅴ期38例。再取同期105例體檢健康者作為對照組，其中男55例，女50例，年齡43～86歲，平均（67.54±8.24）歲。PD組和對照組性別（χ2=0.013）、年齡（t=0.293）比較，差異均無統計學意義。

1.2 納入及排除標準 納入標準：（1）診斷符合《中國帕金森病的診斷標準（2016版）》［10］。（2）臨床資料完整。排除標準：（1）顱腦外傷者。（2）腦卒中者。（3）有腦部手術史。（4）既往存在藥物濫用史。（5）嚴重感染及惡性腫瘤者。（6）有先天性心臟病和自身免疫病等疾病。本研究已通過倫理委員會批準（2023-00209），且所有患者或其監護人簽署了知情同意書。

1.3 臨床資料收集 收集研究中涉及的所有受試者臨床資料，包括年齡、性別、體質量指數（BMI）、吸煙史、飲酒史、家族史、受教育年限、PD病程以及總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）及Hoehn-Yahr分期。

1.4 認知功能評分 使用簡易智能狀態檢查量表（mini-mental state examination，MMSE）［11］對PD患者的認知功能進行評分。評分標準如下：從時間定向力、地點定向力、即刻記憶、注意力及計算力、延遲記憶、語言、視空間7個方面進行評分，共計30項，通過1項得1分。另采用蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）收集PD患者的MoCA評分，評分越高代表認知能力越好［12］。由于受教育年限與CI相關，因此將受教育年限0～9年者，總評分加2分，受教育年限9年以上者總評分加1分；根據校正后受教育年限所得MoCA評分將患者分為CI組（0～24分，43例）和無CI組（＞24～30分，102例）。

1.5 血清Trx1、PDCD4、AQP4水平檢測 采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測血清Trx1、PDCD4、AQP4水平。PD組采集入院24 h內空腹血樣，健康者采集清晨空腹血樣。血樣收集完成后使用高速離心機進行離心，收集上層血清。參照購買的PDCD4、AQP4 ELISA試劑盒（菲恩生物）和Trx1 ELISA試劑盒（Abcam）說明書步驟加樣，后使用酶標儀檢測標準品和待測樣本在450 nm處的吸光度，繪制標準曲線并以此計算各樣本Trx1、PDCD4、AQP4水平。

1.6 統計學方法 采用SPSS 21.0分析數據，符合正態分布的計量資料用[[x] ±s

]表示，2組間比較采用t檢驗；計數資料用例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；Pearson法分析PD患者血清Trx1、PDCD4、AQP4水平與CI評分的相關性；多因素Logistic回歸分析PD患者發生CI的影響因素；受試者工作特征（ROC）曲線分析血清Trx1、PDCD4、AQP4水平及三者聯合對PD患者發生CI的預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 PD患者與對照組血清Trx1、PDCD4、AQP4水平比較 PD組血清Trx1、AQP4水平低于對照組，PDCD4水平高于對照組（P＜0.01），見表1。

2.2 不同認知功能PD患者臨床資料及血清Trx1、PDCD4、AQP4水平比較 見表2。2組年齡、性別、吸煙史、飲酒史、家族史、Hoehn-Yahr分期、TG、TC、HDL-C、LDL-C比較差異無統計學意義（P＞0.05）；CI組PD病程、PDCD4水平高于無CI組（P＜0.05），BMI、受教育年限、MMSE評分、MoCA評分、Trx1、AQP4水平低于無CI組（P＜0.05）。

3 討論

PD的病理特征表現為黑質致密部多巴胺能神經細胞受損，殘存神經細胞中出現帶有α-突觸核蛋白的路易小體［13-15］。PD發病機制較為復雜，氧化應激、神經炎癥、蛋白質錯誤折疊和聚集及線粒體損傷都可能與PD的發生和發展有關［4］。CI是PD患者中較常見的一種非運動癥狀。研究表明，PD患者中有25%～30%在疾病發作時即存在認知缺陷，50%在患病3～5年認知功能下降，75%在患病10年內會進展為癡呆［3，16］。因此，及早對PD患者的CI情況作出判斷并進行針對性預防和治療，對改善認知功能狀況十分重要。

Trx1屬于硫氧還蛋白家族成員，是一種重要的類趨化因子，可以清除氧化應激過程中產生的活性氧以發揮保護細胞的作用。有研究報道，Trx1可以通過調控白細胞介素6、腫瘤壞死因子α等多種炎性細胞因子控制機體的炎癥反應［17］。另有研究發現，Trx1在腦梗死患者血清中的水平降低，且發生CI的腦梗死患者血清Trx1水平明顯低于認知正常者［18］。本研究發現，CI組患者Trx1低于無CI組，表明Trx1水平與PD及其CI的發生相關，推測Trx1可能通過清除氧化應激的代謝產物來改善腦組織的缺血缺氧狀況，進而減輕患者CI［19］。另外，ROC曲線分析顯示Trx1單獨預測PD患者發生CI的敏感度較高，但特異度較低，當Trx1水平低于7.97 μg/L時，應密切關注患者的認知狀況。

PDCD4屬于蛋白酪氨酸磷酸酶家族成員，編碼基因位于人體的第10號染色體，編碼469個氨基酸，分子質量約為17.0 ku［6，20］。研究發現，PDCD4在腦小血管病患者及其合并CI的患者中水平均異常升高，且PD患者中高水平PDCD4可以通過阻斷細胞自噬導致多巴胺能神經元損傷［6，21］。這與本研究中PD患者PDCD4變化趨勢一致，提示PDCD4與PD及其合并CI組患者關系密切，其可能是預測PD患者發生CI的重要指標。本研究ROC曲線分析發現PDCD4單獨檢測對PD患者發生CI具有一定的預測價值，臨界值為47.73 μg/L。

AQP4又稱水孔蛋白，主要存在于人體的腎臟中，其具有易化星形膠質細胞的遷移、控制腦內水分的流動以及改變神經系統興奮性等功能［22］。有研究表明，癲癇患兒體內AQP4水平降低，且發生CI的癲癇患兒水平更低［8］。本研究中，PD組血清AQP4水平低于對照組，且發生CI的患者血清AQP4低于無CI組，表明AQP4水平同樣反映了PD患病以及PD患者發生CI的情況。已有研究證實，低水平AQP4使鉀離子清除時間延長，降低了神經系統的興奮性，并通過調控神經炎癥反應和血腦屏障通透性增加了CI發生的風險［8］。ROC曲線分析發現AQP4單獨預測PD患者發生CI的AUC為0.831，敏感度為93.02%，臨界值為39.55 μg/L，說明AQP4有可能成為預測PD患者發生CI的血清學指標。

基于上述單指標預測分析結果，本研究同時進行了聯合分析，結果顯示聯合預測效能更高。此外，本研究還發現，CI組患者BMI和PD病程與無CI組相比差異明顯，故提示可以通過收集患者一般資料信息對其進行初步風險評估。

綜上所述，與健康者比較，PD患者的血清Trx1、AQP4水平降低，PDCD4水平升高，且三者與認知功能密切相關，三者聯合對PD患者發生CI的預測價值較高。但由于本研究使用樣本量較少，后續仍需繼續增加樣本量，對所得結果進一步驗證。

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（2024-10-23收稿 2024-11-27修回）

（本文編輯 李國琪）