HO-1在阿爾茲海默病額葉及海馬組織中的表達及對神經的保護作用

李 通 阮立培 江 山 梁延生

(南寧市第二人民醫院神經內科，廣西 南寧 530031)

在臨床上，阿爾茲海默病(AD)是一種起病較為隱匿的以進行性發展作為特點的神經系統退行性病癥〔1〕。此病在臨床上主要表現為記憶障礙和失語失認、視空間技能性損害和執行功能性障礙，以及人格及行為變化等諸多癡呆特征〔2〕。AD病因至今仍不明晰，但國外有報道稱〔3〕，AD發生與血紅素加氧酶(HO-1)有一定聯系，且AD患者腦組織中通常可見HO-1表達。

1 資料和方法

1.1臨床資料 選擇2012年7月至2013年12月從我院收集的30例神經活檢腦標本作為研究對象。于低倍視野之下仔細觀察相應老年斑及神經元纏結的數量，結合病理診斷選擇其中肯定的散發型AD病例記為AD組，共16例，男13例，女3例，年齡61～82〔平均(72.4±2.3)〕歲；AD病程3～8年，平均(7.2±2.4)年。其余14例有中樞神經系統等病癥且無明顯腦病理變化者作為對照組，男12例，女2例，年齡63～80〔平均(71.8±1.7)〕歲。兩組性別和年齡無統計學差異(P>0.05)，具有可比性。全部神經活檢過程及結果均已通過家屬知情同意，并由我院倫理委員會審批通過。

1.2研究方法 經微創顱穿技術在患者腦部提取組織，以4%的甲醛進行固定，時間>6 w。于左側額上回和海馬以及鄰近顳葉處取材。組織塊為2 cm×2 cm×0.4 cm，石蠟包埋，實施連續切片，厚度6 μm。免疫組化及熒光染色操作：(1)HO-1免疫組化(IHC)染色采用SP法嚴格按說明書操作。顯微鏡下觀察。(2)HO-1/神經膠質、纖維酸性蛋白(GFAP)及HO-1/Tau的免疫熒光(IF)染色，嚴格按說明書操作，通過激光共聚焦的掃描顯微鏡和分析系統實施觀察分析。

1.3圖像分析 在光鏡下觀察HO-1 IHC染色切片內神經元的形態及陽性分布，并依照下列標準進行判定〔4〕。 陽性：染色強度記為A，0分為細胞無顯色；1分為淺黃色；2分為棕黃色；3分為棕褐色。神經元的陽性百分比記為B，0分為無陽性細胞，1分為陽性神經元在視野內神經元總數中占比<10%，2分11%～50%的神經元呈陽性，3分51%～75%的神經元呈陽性，4分>75%的神經元呈陽性。AB之積用于對陽性程度實施判斷，其中陰性(-)為0～3分；弱陽性(+)4～6分；中度陽性()7～9分；強陽性()10～12分。

1.4指標觀察 在400倍的光鏡下觀察5～10個視野，計算平均值之后判定陽性程度，最終根據中度陽性和強陽性比例計算出陽性表達例。以平均吸光度和面積乘積計算積分吸光度值。以Image-Pro Plus 5.1型分析系統對HO-1陽性神經元IA值進行測定，并取5個視野的平均值加以分析。

2 結 果

2.1兩組HO-1 IHC陽性情況對比 AD組HO-1 IHC在額葉的陽性率為68.75%(11/16，+5例，10例，1例)，在海馬組織的陽性率為81.25%(13/16，+3例，5例，8例)，均顯著高于對照組的8.57%(4/14，-3例，+7例，3例，1例)，14.29%(2/14，-1例，+11例，2例，0例)(均P<0.05)。

2.2兩組額葉及海馬神經元中HO-1表達IA值水平對比 AD組在額葉及海馬神經元中HO-1表達IA值分別為2 159.88±1 044.74與3 555.87±1 408.42，均分別顯著高于對照組的934.65±434.14與1 367.19±635.31(均P<0.05)。

3 討 論

HO是氧化應激過程中的一種常用指標，亦為血紅素分解代謝的限速酶，可以使機體細胞中血紅素逐漸講解為膽綠素和游離鐵以及一氧化碳〔5〕。目前共發現三種類型的HO同工酶，其中HO-1是誘導型，亦可稱作是熱休克蛋白32。Huang等〔6〕報道表明，HO-1在AD的病理損傷中顯著增強表達，提示HO-1和AD的發病機制有較大聯系。

本文結果表明AD腦部有顯著的HO-1過度表達，尤其在額葉及海馬組織內此種現象更明顯。究其原因，筆者認為這可能和氧化應激反應有一定聯系，腦組織內神經元類葡萄糖的代謝率較高，加之神經纖維以及骨架蛋白內通常富含氨基酸，這就導致神經元對于自由基的損傷相對更加敏感〔7〕。由此可知，諸多發生神經退行性變化的疾病中，氧化應激性反應被認為是一個較為重要的病理過程，而AD亦不例外。Barone等〔8〕報道稱，AD發生和年齡的關系十分緊密。由于衰老，機體容易生成更多的氧自由基，同時抗氧化作用下降，導致機體中細胞成分發生損傷，而后使蛋白質的分子鍵出現斷裂和交聯以及沉積等現象。此外，亦有研究報道〔9〕，AD發生的氧化應激對Tau蛋白的過度磷酸化和神經元纖維的纏結以及異常蛋白質的沉積發揮了作用，HO-1及Tau蛋白雙標切片內，HO-1與神經元纖維的纏結分布一致性較強。而本研究中，HO-1一致表達的Tau有部分纏結，而HO-1在胞質內含量水平亦低于Tau，然而其周圍HO-1陽性數目大于Tau，這亦提示HO-1可能早在氧化應激的發生早期即已發揮作用。

值得一提的是，在研究中發現，AD組的膠質細胞陽性較為明顯，且神經元胞質的著色較均勻，亦或呈現點狀和顆粒狀以及塊狀和斑片狀的變化〔10，11〕。同時，膠質細胞的陽性表達大位于核周，主要呈現斑點和片狀，在神經氈中亦可見少量的陽性物質沉積。這與Butterfield等〔12〕的報道基本一致。

4 參考文獻

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6Huang WY，Chao XJ,Quyang Y,etal.Tacrine-6-ferulic acid，a novel multifunctional dimer against Alzheimer′s disease，prevents oxidative stress-induced neuronal death through activating Nrf2/ARE/HO-1 pathway in HT22 cells〔J〕.CNS Neurosci Ther，2012；18(11)：950-1.

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8Barone E,Di Domenico F,Mancuso C,etal.The Janus face of the heme oxygenase/biliverdin reductase system in Alzheimer disease：it′s time for reconciliation〔J〕.Neurobiol Dis，2014；62(2)：144-59.

9席一斌，齊 順，印 弘，等.輕度認知障礙的海馬、內嗅體積變化研究〔J〕.中華神經外科疾病研究雜志，2012；11(4)：296-9.

10Di Domenico F,Barone E,Mancuso C,etal.HO-1/BVR-a system analysis in plasma from probable Alzheimer′s disease and mild cognitive impairment subjects：a potential biochemical marker for the prediction of the disease〔J〕.J Alzheimers Dis，2012；32(2)：277-89.

11盧興平.阿爾茲海默病軸突病變的研究進展〔J〕.中華臨床醫師雜志(電子版)，2013；7(14)：6551-3.

12Butterfield DA，Barone E,DiDomenico F,etal.Atorvastatin treatment in a dog preclinical model of Alzheimer′s disease leads to up-regulation of haem oxygenase-1 and is associated with reduced oxidative stress in brain〔J〕.Int J Neuropsychopharmacol，2012；15(7)：981-7.