牛西遠, 吳 蕾, 丁小靈, 趙學軍, 尤和陽
帕金森病(Parkinson disease,PD)是中老年常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病。臨床上以靜止性震顫,運動遲緩,肌強直和姿勢步態(tài)異常為主要表現(xiàn)。PD的主要病理改變是是以中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元缺失,黑質(zhì)殘存神經(jīng)元內(nèi)出現(xiàn)路易小體為主要病理改變的神經(jīng)退行性疾病。路易小體是PD 的重要診斷特征,其包含多種成分,而相關研究表明α-突觸核蛋白是第一個被確認與 PD 相關的蛋白,是路易小體的重要成分之一[1],α-突觸核蛋白與路易小體的形成及PD的發(fā)生密切相關。越來越多的證據(jù)α-突觸核蛋白(α-synuclein,α-Syn)異常聚集是PD病理學級聯(lián)反應的關鍵事件。現(xiàn)有的資料表明α-突觸核蛋白異常表達和聚集是PD發(fā)病的重要環(huán)節(jié)。對于PD腦外生物學標記物的研究進展主要集中在血漿、腦脊液、唾液腺等部位[2,3]。既往研究主要集中在腦脊液,取材不便而且影響較大。此外,血漿和唾液較易獲取,傷害較小,使其成為檢測該標記的理想生物標記物。所以此次我們研究集中在血漿和唾液,我們以PD作為研究對象,以年齡匹配的健康者作為對照,比較血漿及唾液中 α-突觸核蛋白有無差異,并比較不同分期、不同病程、疾病進展的PD上述蛋白有無差異,能否成為PD診斷及鑒別診斷、判斷病程、分期的指標。
1.1 研究對象 收集2016年1月~2017年6月省立醫(yī)院門診或住院的PD患者30例(PD組),其中男18例,女17例,平均年齡(63.8±7.3)歲,年齡匹配的健康體檢者25例(對照組),男11例,女14例,平均年齡(64.1±10.8)歲。入選標準:(1)PD組患者符合英國PD腦庫的診斷標準;(2)Hohen Yahr分期1~4期;(3)采集EDTA抗凝血樣;(4)簽署知情意書。對照組為PD患者的健康配偶。排除標準:(1)繼發(fā)性帕金森綜合征患者;(2)其他帕金森疊加綜合征患者;(3)符合癡呆診斷標準,臨床癡呆量表評分≥1分;(4)頭部CT或MRI提示腦內(nèi)器質(zhì)性病變者;(5)嚴重焦慮、抑郁和精神分裂癥;(6)合并心臟、肺、肝臟、。腎臟、內(nèi)分泌、血液系統(tǒng)嚴重疾?。?7)患有失語、嚴重構音障礙等影響臨床測評的疾?。?8)受唾液腺和口腔病變者;(9)預計依從性較差。
1.2 方法 本研究使用病例報告表,收集患者的基本信息(姓名、性別、年齡);疾病情況(發(fā)病年齡、病程、疾病進展)。我們從每個PD患者和健康受試者收集最少量的3 ml唾液、血漿。在收集唾液樣本時,受試者需禁食120 min,在前4 h內(nèi)沒有吸煙,在過去12 h內(nèi)沒有喝酒。 研究中排除了具有血漿污染的樣品。 通過指示患者將唾液流入無菌試管中,搜集血漿時禁食水12 h,用無菌試管抽取,在4 ℃下以17000 r/min旋轉30 min,收集上清液,轉移至干凈的管中和唾液一起放置-80 ℃下保存。應用統(tǒng)一PD評定量表運動部分評價PD患者運動癥狀,用Hoehn-Yahr分期評估患者疾病受累程度。應用雙抗體夾心法測定標本中人α-突觸核蛋白水平。用純化的人α-突觸核蛋白(α-SYN)抗體包被微孔板,制成固相抗體(中國 博研公司),往包被單抗的微孔中依次加入α-突觸核蛋白,再與辣根過氧化物酶標記的α-突觸核蛋白抗體結合,形成抗體-抗原-酶標抗體復合物,經(jīng)過徹底洗滌后加底物 3,3’、5,5’-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)顯色。 TMB 在辣根過氧化物酶的催化下轉化成藍色,并在酸的作用下轉化成最終的黃色。顏色的深淺和樣品中的α-突觸核蛋白呈正相關。用酶標儀在 450 nm波長下測定吸光度(OD值),通過標準曲線計算樣品中人α-突觸核蛋白濃度。
2.1 2組各因素比較 PD組血漿及唾液α-突觸核蛋白含量高于對照組(P<0.05)。差異有統(tǒng)計學意義。
2.2 PD血漿及唾液α-突觸核蛋白與各因素的相關性 PD組血漿α-突觸核蛋白含量與病程(r=-0.025,P=0.888),Hohen Yahr分級(r=-0.163,P=0.348),年齡(r=020,P=0.908),統(tǒng)一PD評定量表運動評分(r=-0.159,P=0.362),發(fā)病年齡(r=-0.034,P=0.848)無相關性。
PD組唾液α-突觸核蛋白含量與病程(r=-0.78,P=0.655),Hohen Yahr分級(r=-0.052,P=0.766),統(tǒng)一PD評定量表運動評分(r=-0.182,P=0.295)無相關性,與年齡(r=-0.425,P=0.011),發(fā)病年齡(r=-0.336,P=0.048)成負相關。
2.3 ROC曲線分析診斷最佳臨界值 應用血漿α-突觸核蛋白作為PD標記物診斷PD診斷ROC曲線下面積為0.727(P=0.003),最佳臨界值為157.86 ng/L,敏感性為68.60%,特異性為72.00%。唾液α-突觸核蛋白作為診斷指標,ROC曲線下面積為0.785(P=0.00),最佳臨界值為211.14 ng/L,敏感性為82.90%,特異性為80.00%。
表1 2組間各因素比較
注:與對照組比較,P<0.05
圖1 唾液α-突觸核蛋白
圖2 血漿α-突觸核蛋白
α-突觸核蛋白為正常人腦組織中一種可溶性蛋白,α-突觸核蛋白在正常生理狀態(tài)下并沒有細胞毒性,環(huán)境或者基因的改變易引起α-突觸核蛋白發(fā)生錯誤折疊,出現(xiàn)寡聚體,纖維性蛋白逐漸增多,繼而形成路易小體,PD的主要病理特征之一是路易小體的出現(xiàn),其主要成分是α-突觸核蛋白沉積,最終多巴胺神經(jīng)能細胞程序性死亡使患者出現(xiàn)PD癥狀,隨著檢測技術的提高,在腦積液、血漿、唾液中均可以檢測出α-突觸核蛋白,且發(fā)現(xiàn)PD患者體內(nèi)α-突觸核蛋白較正常對照組存在差異。Duran等[4]研究發(fā)現(xiàn),53例未予治療與42例接受治療的PD患者血漿中α-突觸核蛋白水平相似,均高于對照組,且在該研究中指出在早期疾病的階段α-突觸核蛋白水平的升高,不受抗PD藥物的影響。國內(nèi)也有研究報道,PD患者血漿中α-突觸核蛋白寡聚體水平明顯高于對照組[5],唯一描述PD中血漿α-突觸核蛋白水平降低的文獻[6]使用了較前不同的技術,即重組α-突觸核蛋白在大腸桿菌中表達和免疫印跡定量。而與本實驗結果相同的上述幾組實驗均采用ELISA方法,相比上述方法,ELISA法的定量更具體,在比較健康對照組和PD患者之間的血漿α-突觸核蛋白中,更容易量化,結果更線性。雖然有些作者報道說血細胞沒有合成α-突觸核蛋白[6],但 Barbour等[7]盡管只研究了4個人(健康),他們?nèi)哉J為紅細胞可能是血漿α-突觸核蛋白的主要來源。最近的一項研究表明,α-突觸核蛋白通過靜脈注射的形式通過血腦屏障進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)致病,這表明血細胞表達的α-突觸核蛋白在PD發(fā)病過程中起潛在作用[8]。PD的病因有老齡化和α-突觸核蛋白,但它們之間的關系也是充滿爭議,我們的研究結果顯示血漿α-突觸核蛋白與年齡無關,與以前的研究一致[7]。Yanamandra等認為神經(jīng)元的死亡或軸突的損傷突觸末端可導致可溶性的釋放α-突觸核蛋白的聚集形式細胞外,是α-突觸核蛋白生理分泌到細胞外環(huán)境的證據(jù)[9]。盡管原因不明確,而且我們沒有在其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病中研究α-突觸核蛋白水平。因此我們不能提出血漿α-突觸核蛋白作為特定的生物標志物。本實驗在35個PD患者中檢測到血漿α-突觸核蛋白明顯高于對照組,表明血漿α-突觸核蛋白在PD中仍有它的診斷價值。
相對于血漿、腦脊液等,唾液更具有簡便、經(jīng)濟、安全無創(chuàng)等優(yōu)勢[10],有研究表明頜下腺α-突觸核蛋白病理學檢測對于PD診斷的特異性及敏感性達100%[11],而頜下腺已被證明參與帕金森病的早期階段[12,13]。既往資料表明人類頜下腺在靜息下產(chǎn)生的唾液占總體積的60%和65%[14],因此我們選擇唾液中α-突觸核蛋白作為帕金森病診斷的潛在生物標志物是具有前景的領域。本實驗運用ELISA方法分析35例PD患者及25例對照組唾液中α-突觸核蛋白的含量,結果顯示PD患者唾液α-突觸核蛋白明顯低于對照組水平,差異有統(tǒng)計學意義,在本研究中健康受試者與PD之間的年齡無明顯差異。因此,老齡化對唾液決定因素的影響并不偏離本研究獲得的結果。Devic等[15]報道與對照組相比,帕金森病患者唾液α-突觸核蛋白水平明顯降低,此外,該研究發(fā)現(xiàn)帕金森病患者唾液α-突觸核蛋白水平與UPDRS(統(tǒng)一帕金森氏病評分量表)運動評分之間的差異,表明其α-突觸核蛋白水平與運動癥狀嚴重程度呈負相關,但效果未達到顯著性,與本實驗一致。且他們證實唾液腺與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關,并參與帕金森病相對較早的疾病階段[13],這也解釋了其唾液α-突觸核蛋白與發(fā)病年齡和年齡成負相關這一現(xiàn)象[16],這與本研究一致(r=-0.425,P=0.011),Al-Nimer等[17]基于20例PD患者也報道唾液中的α-突觸核蛋白水平顯著低于健康受試者,與本實驗一致的是Devic等[15]和Al-Nimer等[17]這兩項研究均針對少數(shù)PD患者進行的,這是實驗不足之處,但Vivacqua等[18]在2016報道出在60例PD患者和40例健康受試者相比,PD患者唾液中的α-突觸核蛋白仍減少。這個發(fā)現(xiàn)與以前兩次相對較少數(shù)據(jù)的觀察結果完全一致,相對于上述幾項研究,本實驗更能代表東方人群唾液α-突觸核蛋白特點。神經(jīng)病理學研究表明,在PD的早期階段,聚集α-突觸核蛋白的細胞主要分布于包括孤束核、迷走神經(jīng)背核的腦干神經(jīng)核里[19],也可能是在上、下唾液核和副交感唾液神經(jīng)節(jié)里面。這提示α-突觸核蛋白可能從唾液神經(jīng)元的神經(jīng)元細胞體中擴散出來,沿軸突,到唾液腺上皮細胞周圍的突觸末端,聚集在唾液腺及唾液中[20]。因此,PD患者唾液中檢測到的總α-突觸核蛋白濃度降低可能是由于唾液核或唾液神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元中α-突觸核蛋白的細胞內(nèi)和軸突聚集,這可能是PD唾液α-突觸核蛋白濃度較正常對照組低的原因。
綜上所述,應用唾液α-突觸核蛋白診斷PD的ROC曲線方面,敏感性、特異性及陽性預測值均比血漿α-突觸核蛋白均高,可更適合作為診斷PD的指標。本研究發(fā)現(xiàn)年齡、發(fā)病年齡與PD唾液α-突觸核蛋白成負相關,可能與唾液腺萎縮后分泌不足有關,期待以后更多研究證實。
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