阿爾茨海默病患者腦脊液中胰島素、β-淀粉樣蛋白水平與疾病嚴重程度的關系

張 璐 方 宇 魏建科 連亞軍 陳 媛 羅志毅

(鄭州大學第一附屬醫院神經內科，河南 鄭州 450052)

研究表明，胰島素水平及其敏感性異常與阿爾茨海默病(AD)的發病機制及臨床表現相關，胰島素在中樞神經系統的代謝、調節作用與AD發病的關系日益受到重視〔1〕。AD病理特征以老年斑和神經原纖維纏結為主，β淀粉樣蛋白(Aβ)中的Aβ40和Aβ42是構成老年斑重要的組成部分。近來研究表明，Aβ42沉積早且為致病核心，具有很強的神經毒性，容易聚集、凝集成斑塊〔2〕。為進一步明確AD患者腦內是否存在胰島素及Aβ異常，本文觀察了AD患者腦脊液中胰島素、Aβ40和Aβ42水平變化是否與AD疾病程度相關，為闡明AD的發病機制提供新思路。

1 資料與方法

1.1 對象 2005年1月至2006年6月我院收治的年齡≥60歲的散發性 AD患者68例，男 38例，女30例，平均年齡(72.37±5.53)歲。應用簡易精神狀態檢查量表(MMSE)初篩存在癡呆，按美國精神障礙診斷與統計手冊第3版修訂版(DSM-Ⅲ-R)和美國國立神經病語言機能紊亂和卒中研究所及AD和相關疾病協會(NINCDS-ADRDA)標準診斷。應用Hachinski缺血指數評分與血管性癡呆進行鑒別，同時排除其他老年期癡呆。將AD按MMSE評分分為兩組，MMSE評分≥16分為輕度組，MMSE評分＜16分為中重度組。對照組35例，男21例，女14例，平均年齡(71.14±5.86)歲，全部為門診體檢健康老年人，經MMSE檢測排除癡呆及輕度認知障礙。

1.2 方法 受試者入組后施行腰椎穿刺術，采腦脊液樣本3 ml于無菌的聚丙烯酰胺試管中，置于冰上，4℃ 3 500 r/min離心15 min，分裝凍存于－80℃冰箱待測，避免反復凍融，從采集標本到存入冰箱于2 h內完成。胰島素采用瑞典Mercodia公司的ELISA試劑盒(批內變異系數為3.4%，總變異系數為4.8%)。用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定樣本中Aβ42、Aβ40的濃度，試劑盒為美國 Biosource公司生產的 Aβ42、Aβ40。用DENLEY DRAGON Wellscan MK 3全自動酶標儀(Thermo公司，芬蘭)于450 nm讀取吸光度值，Ascent software forMultiskan分析軟件直接讀取樣本濃度。

1.3 統計學分析 使用SPSS13.0統計軟件，計量資料以x±s表示，多均數間比較采用方差分析，兩兩比較用t檢驗，應用Logistic回歸分析判斷預測AD嚴重程度的相關因素。

2 結果

2.1 兩組患者腦脊液中胰島素、Aβ水平的變化 MMSE評分AD組明顯低于對照組(P＜0.05)。AD組腦脊液中胰島素低于對照組(P＜0.05)，Aβ40與對照組相比無顯著性差異(P＞0.05)，Aβ42較對照組降低(P ＜0.01)。見表1。

表1 兩組患者腦脊液中胰島素、Aβ水平比較(x±s)

2.2 不同程度癡呆患者腦脊液中胰島素、Aβ42水平的變化三組患者中，輕度AD組腦脊液胰島素水平與對照組比較無顯著性差異(P＞0.05)，中重度AD組胰島素較對照組降低(P＜0.05)。輕度AD組、中重度AD組Aβ42均較對照組降低(均P＜0.01)。見表2。

表2 AD組不同程度癡呆患者腦脊液中胰島素、Aβ水平比較(x±s)

2.3 AD患者腦脊液中胰島素、Aβ42與MMSE評分的關系AD組胰島素水平與MMSE評分間呈正相關關系(r=0.73，P＜0.01)，Aβ42水平與MMSE評分間呈正相關關系(r=0.85，P＜0.01)。MMSE評分的高低表示患者癡呆的嚴重程度，因此表明腦脊液中的胰島素、Aβ42與AD患者癡呆的嚴重程度有密切關系，癡呆越嚴重，腦脊液中胰島素、Aβ42含量可能越低。

3 討論

AD發病機制是目前研究熱點，能量代謝障礙是AD的可能病因之一。近年研究發現，大腦齒狀回與海馬等部位存有大量的胰島素受體，而這些區域在記憶和認知功能中起重要作用，AD首先就在這些區域出現嚴重病理改變;葡萄糖是大腦的主要能源，而胰島素是調節血糖的主要激素，胰島素在增齡老化和AD的腦部糖代謝中起到重要作用，因此AD與胰島素關系越來越密切〔3〕。本研究顯示，隨AD病情加重，腦脊液中胰島素水平降低，輕度組、中重度組與對照組相比有顯著性差異，表明AD患者血漿中胰島素存在異常，與AD嚴重程度相關。可能機制是腦組織對胰島素攝取出現異常，降低了從外周攝取胰島素的能力，從而腦脊液中胰島素出現降低〔4〕。

Aβ是AD的病理改變之一，前淀粉樣蛋白(amyloid precursor protein，APP)是Aβ的前體，APP基因轉錄翻譯后的產物經過淀粉樣肽源性途徑使APP產生Aβ，Aβ40和Aβ42就來源于此。正常時，Aβ的產生和降解保持平衡;當平衡被打破，則會導致Aβ的沉積。多種研究對AD患者的Aβ40和Aβ42進行了測定，但報道不完全一致〔5～7〕。本文將患者按癡呆輕重分組后，與對照組對比，AD患者腦脊液中Aβ40濃度與對照組相比無統計學差異;腦脊液Aβ42濃度較正常對照組降低，提示AD早期即發生Aβ42下降，中晚期下降更明顯。

總之，越來越多的證據表明，AD不能再認為是單一信號失調疾病。本文也證明，AD既存有胰島素的代謝紊亂，也存有Aβ的代謝異常。

1 RegerMA，Watson GS，Green PS，et al.Intranasal insulin improves cognition and modulates beta-amyloid in early AD〔J〕.Neurology，2008;70:440-8.

2 Cole GM，Frautschy SA.Alzheimer's amyloid story finds its star〔J〕.Trends Mol Med，2006;12:395-6.

3 Steen E，Terry BM，Rivera EJ，et al.Impaired insulin and insulin-like growth factor expression and signaling mechanisms in Alzheimers'diseaseis this type 3 diabetes〔J〕?J Alzheimers Dis，2005;7:63-80.

4 Hoyer S，Lee SK，Loftier T，et al.Inhibition of the neuronal insulin receptor.An in vivo model for sporadic Alzheimer disease〔J〕?Ann N Y Acad Sci，2000;920:256-8.

5 Mehta PD，Pirttila T，Mehta SP，et al.Plasma and cerebrospinal fluid levels of amyoid β proteins1 ～40 and 1 ～42 in Alzheimer disease〔J〕.Arch Neurol，2000;57:100-5.

6 Amaoka A，Fukushima T，Sawamura N，et al.Amyloid β protein in plasma from patients with sporadic Alzheimer's disease〔J〕.Neurol Sci，1996;151:65-8.

7 Ayeux B，Tang NX，Jacobs DM，et al.Plasma amyloid beta 1-42 and incipient AD〔J〕.Ann Neurol，1999;46:412-9.