血清骨性蛋白與帕金森病患者病情嚴重程度及認知障礙的相關性研究

劉 娜， 蔣 森， 蔡 倩， 錢小娟， 張 楊， 楊新玲

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一種老年性神經退行性疾病。臨床表現包括典型的運動癥狀和非運動癥狀，認知障礙是PD常見的非運動癥狀之一[1]。骨骼傳統上是一個支持軀體運動以及保護內臟器官的結構，近年來也被認為是一個內分泌器官，其分泌的骨源性因子參與阿爾茨海默病(Alzheimer’s diease，AD)、急慢性腎臟疾病、多發性硬化(multiple sclerosis，MS)以及PD等多種疾病的發病[2～5]。其中骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)、骨保護素(Osteoprotegerin，OPG)及骨鈣素(Osteocalcin，OCN)等骨性蛋白不僅與PD的運動癥狀相關，同時部分骨性蛋白可能參與非運動癥狀中認知功能障礙的發病[5～7]，但目前相關研究甚少。因此本研究進一步探討PD患者血清OCN、OPN、OPG水平與運動功能障礙、疾病嚴重程度及認知功能的關系，為骨性蛋白參與PD發病機制提供基礎依據，同時為PD認知障礙的診治提供新策略。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2020年12月-2021年6月就診于新疆醫科大學第二附屬醫院的52例PD患者，符合英國PD協會腦庫的診斷標準[8]，明確臨床診斷。滿足以上診斷標準的患者需排除：(1)帕金森疊加綜合征及繼發性帕金森綜合征;(2)現服用影響骨代謝的藥物，如糖皮質激素;(3)合并骨代謝性疾病，如甲狀旁腺功能亢進癥;(4)合并影響免疫功能的疾病，如自身免疫性疾病、急慢性感染性疾病、腫瘤;(5)合并AD、神經精神疾病、血管性癡呆等影響認知功能的疾病;(6)心、腦血管疾病，肝、腎功能不全危及生命，不能配合者。52例患者中男性23例，女性29例，年齡47～90歲，平均年齡(65.1±10.55)歲，合并基礎疾病，高血壓16例，糖尿病6例。具有飲酒史5例，吸煙史11例。納入同期就診于新疆醫科大學第二附屬醫院36例健康體檢者，其中男性18例，女性18例，年齡49～89歲，平均年齡(62.17±8.93)歲，合并基礎疾病，高血壓11例，糖尿病6例。具有飲酒史7例，吸煙史6例。兩組在一般資料差異無統計學意義(P>0.05)。本研究通過醫院倫理委員會批準，獲得研究對象同意，并簽署知情同意書。

1.2 方 法

1.2.1 量表評估及分組 PD認知功能采用蒙特利爾認知評估量表(Montreal Cognitive Assessment Scale)進行評估，若受教育年限≤12 y則在最終量表測試評分上加1分以校正分數，滿分30分，≥26分為正常。根據MOCA評分進行分組：<26分的為PD認知障礙組，≥26分為PD認知正常組。同時進行Hoehn and Yahr(H-Y)分期及UPDRS Ⅲ評分進一步評估病情。

1.2.2 血清學檢查 各組均于晨空腹時，經肘靜脈抽血5 ml，4 ℃，5000 r/min，離心10 min，收集血清置于-80 ℃冰箱備用。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定OPN、OPG及OCN的水平(試劑盒均購于上海江萊生物科技有限公司)。

2 結 果

2.1 PD組與對照組血清OPN、OPG、OCN水平比較 PD組血清OPN、OCN水平高于對照組，OPG水平低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

2.2 PD組血清OPN、OPG、OCN水平與HY分期、UPDRSⅢ評分的相關性 Spearman分析顯示，PD組血清OPN水平與H-Y分期、UPDRSⅢ評分呈正相關(r=0.281、0.282，P均<0.05);PD組血清OCN水平與H-Y分期、UPDRSⅢ評分呈正相關(r=0.283、0.312，P均<0.05)，血清OPG水平與H-Y分期、UPDRS Ⅲ評分無相關性(P>0.05)。

2.3 影響PD伴認知障礙的單因素分析 PD認知正常組在年齡、病程、H-Y分期、UPDRSⅢ評分、血清OPN水平等方面均低于PD認知障礙組，受教育年限高于PD認知障礙組，差異有統計學意義(P<0.05)。兩組在性別、吸煙、飲酒、糖尿病及高血壓的發生率、血清OPG及OCN水平方面無統計學意義(P>0.05)(見表2)。

2.4 影響PD伴認知障礙的多因素分析 以PD有無認知障礙為因變量，以OPN、年齡、受教育年限、病程、H-Y分期、UPDRS Ⅲ評分為自變量，進行非條件Logistic回歸分析，結果顯示年齡及OPN與PD認知功能障礙相關(P<0.05)(見表3)。

2.5 PD患者血清OPN、OPG及OCN水平與MOCA評分及相關認知領域的相關性分析 PD組血清OPN水平與MoCA評分、注意力、計算力以及抽象思維呈負相關(P<0.05);PD組血清OCN水平與延遲回憶呈正相關(P<0.05)，而血清OPG與MoCA及其他認知領域均無相關性(P>0.05)(見表4)。

表1 PD組與對照組血清OPN、OPG、OCN水平比較

表2 影響PD伴認知障礙的單因素分析

表3 影響PD伴認知障礙的多因素分析

表4 PD組血清OPN、OPG、OCN水平與MoCA評分及相關認知領域的相關性分析

3 討 論

PD是以運動障礙為主要表現的神經退行性疾病，隨著疾病的惡化可出現認知功能受損，增加患者生活負擔。有研究表明，骨性蛋白與疾病的運動障礙及認知功能的發生均相關，因此可為疾病的診治提供新的切入點。

OPN是一種高度磷酸化的糖蛋白[9]，在PD中可能起到雙重作用，一方面可通過抗炎、抗凋亡、以及誘導活化細胞增殖等方面，對PD起到神經保護作用[10,11]；但另一方面，可能加速PD的進展惡化。有研究顯示，OPN結構中含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的肽片段通過減少神經膠質細胞的激活，減少炎癥反應，從而保護酪氨酸羥化酶(TH)陽性細胞免受1-甲基-4-苯基吡啶離子(MPP+)毒性誘導死亡，而TH則是DA生物合成途徑的關鍵酶[12]。而Maetzler等人發現，OPN敲除的PD小鼠模型中DA神經元損失較少以及神經膠質反應降低，表明OPN對PD具有神經損傷作用，且在PD患者腦脊液(cerebrospinal fluid，CSF)中發現，OPN水平與癡呆呈正相關，并推測導致認知功能下降的原因可能是OPN與PD中DA神經系統以外的神經元損傷有關，如海馬區域的神經元[6]。

本研究中提示，PD組血清OPN水平顯著高于對照組，同時與H-Y分期及UPDRS Ⅲ評分呈正相關，與以往研究相一致[5]，提示高水平的血清OPN，可能加速PD疾病的進展，并且可評估PD疾病嚴重程度。本研究同時發現PD認知障礙組血清OPN水平顯著高于認知正常組，且與MoCA評分、注意力、計算力以及抽象思維方面呈負相關，同時進行多因素分析后，發現血清OPN水平仍與PD認知障礙相關，表明OPN可能為PD伴認知障礙的危險因素。表明高水平的OPN可能參與PD伴認知障礙的發病過程，并且可能與CSF水平具有一致性[6]，其具體機制有待明確。

OCN是一種成骨細胞中特異性表達的分泌蛋白，不僅可以調節骨的礦化過程，同時作為內分泌激素，在腦干、丘腦和下丘腦中積累，影響各種神經遞質的合成和信號傳導[13,14]。OCN參與PD的炎癥反應，有研究發現PD患者外周血中的OCN水平與C-反應蛋白和HY分期相關，表明炎癥可能是OCN與PD進展之間的潛在橋梁[5]。OCN在PD中具有保護作用，其在PD動物模型中通過AKT/GSK3β信號通路減輕炎癥反應對DA神經元的損傷，從而糾正運動功能障礙[7]。

OCN與認知功能有一定關系，OCN缺乏的小鼠表現出明顯的焦慮行為及認知障礙，外源性給予OCN可改善小鼠的認知功能[15]，但OCN與PD中認知障礙的研究較少。在本研究表明，PD患者血清OCN較對照組有所升高，與既往研究相一致[5]，但既往研究發現PD患者CSF中OPN下降，可能是OCN在中樞系統與外周中對于PD存在不同作用機制所致，但具體機制還需進一步探索。血清OCN與PD患者HY分期及運動癥狀呈正相關，提示其與PD運動癥狀相關，同時可對疾病嚴重程度進行評估。在PD認知方面，僅與MoCA量表中延遲回憶呈正相關，且血清OCN越低，延遲回憶能力越差，表明OCN可能與PD認知功能相關。鑒于OCN可對認知功能有改善作用，因此需進一步擴大樣本量以明確OCN與PD認知功能的關系。

OPG是一種糖蛋白，成骨細胞合成，在骨骼、血管和免疫生物學中起著關鍵作用[16]。OPG主要通過RANKL/RANK/OPG(RRO軸)，參與中樞神經系統炎癥反應，主要通過小膠質細胞及巨噬細胞作用，參與疾病的發生過程[17]。目前對于PD中血清OPG水平的研究結果有一定差異，Alrafiah等人納入26例PD患者，發現PD患者血清OPG水平高于對照組[18]；一項納入250例PD患者的研究顯示，PD血漿及CSF中OPG較對照組有所下降[5]。而本研究中結果表明，PD患者血清OPG較對照組顯著下降，但與疾病嚴重程度及認知功能未有明確相關性，表明低水平OPG可能參與PD疾病的發病過程。

綜上所述，血清骨性蛋白OPN、OPG、OCN可能參與PD的發病過程，其中OPN、OCN不僅可以評估疾病嚴重程度，同時可能參與PD認知障礙的發病過程。同時本研究存在以下不足，納入的樣本量較小，且僅研究外周血中骨性蛋白的水平，而PD是一種中樞神經系統疾病，因此不能直接說明骨性蛋白對于中樞系統的作用，以及量表的評估主觀性過強等局限性因素。