AD 患者腦脊液PDGFRβ 含量變化及其與認知損害和腦脊液生物標志物的關系

林佛財 黃銘發 林志業 戴永武

阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是一種神經退行性疾病，本病發病隱匿，認知功能緩慢減退，是老年人群癡呆癥的最常見類型，也是造成老年人群殘疾和死亡的重大疾病之一［1-2］。近年來，隨著我國人口老齡化的加劇，AD 的發病率呈上升趨勢，目前，60 歲以上老年人群AD 患病率高達18.7%［3］。AD 主要神經病理改變為細胞外β 淀粉樣蛋白（amyloid β-protein，Aβ）沉積和細胞內高度磷酸化tau 蛋白（phosphorylated tau protein，P-tau）聚集，由此組成的神經纖維纏結導致神經細胞之間的連接喪失，進而神經細胞凋亡，最終神經元變性、萎縮甚至丟失，認知功能減退［4］。AD 具體病因和發病機制復雜，目前尚未研制出本病所致神經損害的特效藥物，早期診斷、早期干預有利于延緩疾病的進展［5］。研究發現，AD 的發生與位于毛細血管壁的周細胞密切相關［6］，作為一種收縮細胞，周細胞在維持血腦屏障的完整性、調節腦組織血流量方面具有重要作用［7］。另外，周細胞還可促進tau 蛋白的磷酸化，參與Aβ 的聚集和清除，促進AD 患者神經退化和認知障礙的進展［8］。血小板衍生生長因子受體（platelet-derived growth factor receptor，PDGFR）是主要來源于間充質細胞的第三類受體酪氨酸激酶，包括PDGFRα 和PDGFRβ 2 種分子亞型［9］，研究發現，PDGFRβ 在周細胞中呈明顯高表達，可作為周細胞損傷的生物標志物［10］。本研究觀察AD 患者腦脊液PDGFRβ 含量變化，并探討腦脊液PDGFRβ 與認知損害情況腦脊液生物標志物的相關性，為AD 的早期診治提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2020年3月至2022年12月惠州市第三人民醫院收治的126例AD 患者作為AD 組，參照臨床癡呆評定量表（Clinical Dementia Rating，CDR）評分［11］，將126例AD 患者分為輕度組（CDR 1分，41例）、中度組（CDR 2 分，47例）和重度組（CDR 3分，38例）。選擇同期于本院住院認知功能正常人員60例作為對照組。AD 組：男性76例，女性50例；年齡49～79 歲，平均（66.85±7.49）歲；身體質量指數（body mass index，BMI）18.8～28.1 kg/m2，平均（22.96±2.07）kg/m2；平均受教育年限（7.12±2.83）年；合并高血壓39例，糖尿病28例。對照組：男性36例，女性24例；年齡47～78 歲，平均（65.19±8.30）歲；BMI 18.5～28.3 kg/m2，平均（22.82±2.11）kg/m2；平均受教育年限（7.38±2.91）年；合并高血壓19例，糖尿病15例。AD組和對照組年齡、性別、BMI、受教育年限等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究獲得醫院倫理委員會批準后開展（審批文號：2020-HZDSR-106）。

1.2 納入與排除標準 AD 組納入標準：①符合AD［12］診斷標準；②年齡＜80 歲；③初診為AD，未接受相關治療；④患者本人及家屬同意參加本研究，并簽署協議書。排除標準：①腦血管疾病、顱腦創傷等其他病因所致的認知功能障礙者；②合并血管性癡呆、帕金森病、精神心理疾病等；③心肝腎功能障礙、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等；④身體各臟器嚴重感染性疾病；⑤不能接受腰穿操作者。對照組認知功能均正常，無腦血管疾病、帕金森病、AD 等影響認知功能的疾病。

1.3 方法

1.3.1 認知功能評估 簡易精神狀態檢查量表（minimental state examination，MMSE）：評價內容包括5 個領域11 個問題，滿分30 分，其中定向力10 分，記憶力3分，語言能力9 分，回憶能力3 分、注意力和計算能力5分，評分越低表示認知功能越差。蒙特利爾認知評估量表（montreal cognitive assessment，MoCA）：包括抽象思維、執行功能、語言、記憶等8 個認知領域，共11 個項目，滿分30 分，評分越高表示認知功能越好。

1.3.2 腦脊液檢測 所有受試者均于上午空腹行腰椎穿刺，抽取腦脊液6 mL 置于無菌試管，以2 000 r/min 轉速離心15 min，4℃環境下靜置60 min，取上清低溫（-80℃）保存待測。酶聯免疫法測定腦脊液PDGFRβ、Aβ1-40、Aβ1-42、總tau 蛋白（total tau，Ttau）、P-tau 水平，計算Aβ1-40/Aβ1-42，PDGFRβ 試劑盒購自上海賽默飛世爾科技公司，Aβ1-40、Aβ1-42、Ttau、P-tau 試劑盒購自日本Fujirebio 公司，操作過程均嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3.3 載脂蛋白E（Apolipoprotein E，ApoE）4 基因型測定 所有受試者均抽取上午空腹靜脈血3 mL，置于EDTA-K2 抗凝試管，4℃冰箱保存，并于2 h 內應用聚合酶鏈反應進行ApoE 基因型分析，首先按照EasyPure血液基因組DNA 試劑盒（北京全式金生物公司）說明書提取DNA，然后對基因組DNA 進行擴增（正向引物：5’-GGCACGCTGTCCAAGGA-3’，反向引物：5’-CTCGCGGATGCGCTGAG3’），擴增條件：95℃ 5 min，95℃ 30 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s，共35 個循環。將所得產物加入2 U haI 限制性內切酶（美國NEB 公司），37℃環境下過夜，次日加載到12%聚丙烯酰胺非變性凝膠上，電泳3 h，根據酶切片段大小判定ApoE4 基因類型。

1.4 觀察指標 比較AD 組和對照組MMSE、MoCA評分及腦脊液PDGFRβ、Aβ1-40、Aβ1-42、T-tau、P-tau含量，并比較輕、中和重度組上述指標的差異；比較AD組是否攜帶載脂蛋白E（ApoE）4 基因患者腦脊液PDGFRβ，分析AD 組腦脊液PDGFRβ 與MMSE、MoCA評分、Aβ1-42、T-tau、P-tau、Aβ1-40/Aβ1-42 的相關性。

1.5 統計學方法 應用SPSS 26.0 軟件進行統計分析，正態分布的計量資料用±s表示，兩組間均數比較應用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較應用LSD-t檢驗，各指標之間相關性應用Pearson 相關分析，以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 AD 組和對照組認知功能和腦脊液生物標志物含量比較 AD 組MMSE、MoCA 評分均低于對照組，腦脊液T-tau、P-tau、PDGFRβ 含量高于對照組，腦脊液Aβ 1-42 含量Aβ1-40/Aβ1-42 低于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 AD組和對照組認知功能和腦脊液生物標志物含量比較（±s）

表1 AD組和對照組認知功能和腦脊液生物標志物含量比較（±s）

注：MMSE為簡易精神狀態檢查量表，MoCA為蒙特利爾認知評估量表，Aβ1-40為β淀粉樣蛋白-40，Aβ1-42為β淀粉樣蛋白-42，T-tau為總tau蛋白，P-tau為磷酸化tau蛋白，Aβ1-40/Aβ1-42為β淀粉樣蛋白-40與β淀粉樣蛋白-42比值，PDGFRβ為血小板衍生生長因子受體β。

組別對照組AD組t值P值例數60 126 MMSE（分）28.31±1.24 14.26±3.65 28.995＜0.001 MoCA（分）27.89±1.73 9.33±2.16 58.230＜0.001 Aβ1-40（ng/mL）7.31±2.18 7.97±2.24 1.895 0.060 Aβ1-42（ng/mL）0.39±0.12 0.27±0.08 8.080＜0.001 T-tau（ng/mL）0.18±0.04 0.57±0.15 19.782＜0.001 P-tau（pg/mL）41.68±7.22 80.70±9.28 28.683＜0.001 Aβ1-40/Aβ 1-42 0.06±0.02 0.04±0.02 7.540＜0.001 PDGFRβ（ng/mL）0.18±0.07 0.22±0.06 4.024＜0.001

2.2 AD 組不同病情患者認知功能和腦脊液生物標志物含量比較 輕、中、重度組MMSE、MoCA 評分逐漸減低，腦脊液P-tau、PDGFRβ 含量逐漸升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。重度組MMSE、MoCA 評分低于中度組和輕度組，中度組低于輕度組；重度組腦脊液P-tau、PDGFRβ 含量高于中度組和輕度組，中度組高于輕度組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 輕、中和重度組認知功能、腦脊液生物標志物含量比較（-x±s）

2.3 相關性分析 Pearson 相關分析顯示，AD 患者腦脊液PDGFRβ 含量與MMSE、MoCA 評分呈負相關（P＜0.05），與腦脊液P-tau 含量呈正相關（P＜0.05），與腦脊液Aβ1-40、Aβ1-42、T-tau 含量、Aβ1-40/Aβ1-42 均無相關性（P＞0.05）。見表3。

表3 AD組腦脊液PDGFRβ含量與認知功能和其他腦脊液生物標志物含量的相關性分析

2.4 AD 組不同ApoE4 基因類型患者腦脊液PDGFRβ含量比較 126例AD 組患者中，ApoE4+患者74例，腦脊液PDGFRβ 含量平均為（0.23±0.08）ng/mL，ApoE4-患者52例，腦脊液PDGFRβ 含量平均為（0.22±0.09）ng/mL，AD 組ApoE4+與ApoE4-患者腦脊液PDGFRβ 含量比較，差異無統計學意義（t=0.656，P=0.513）。

3 討論

AD 是常見的中樞神經退行性改變，患者認知損傷、記憶力逐漸下降，社會和生活功能逐漸降低，成為影響老年人群生命和健康的嚴重疾病之一。PDGFRβ是周細胞損傷的標志物［10］，主要表達于周細胞和血管平滑肌細胞，尤其在周細胞呈明顯高表達［13］。而周細胞損傷所致的血腦屏障功能障礙和腦組織血供減少與AD 的早期發生密切相關［14］。觀察腦脊液PDGFRβ 含量變化，分析其與認知損害和腦脊液生物標志物的關系，可為AD 早期診斷和針對性干預提供依據。

本研究發現，AD 組腦脊液PDGFRβ 含量高于對照組，且輕、中、重度組腦脊液PDGFRβ 含量逐漸升高，進一步表明周細胞功能障礙促進AD 的發生和病情進展，腦脊液PDGFRβ 含量可在一定程度上反映AD 病情程度。Aβ 沉積是AD 的核心病理改變之一，Aβ 2 個常見的亞型Aβ1-40、Aβ1-42 也是AD 患者腦組織內Aβ 斑塊的主要成分，Aβ1-40、Aβ1-42 及Aβ1-40/Aβ1-42 是AD 識別和診斷的重要指標［15］。Tau 為存在于腦組織中的微管相關蛋白，主要功能為維持微管蛋白的穩定性，其磷酸化后形成的P-tau 是AD 形成重要病理環節［16］。本研究發現，AD 組腦脊液T-tau、P-tau、Aβ1-42 含量和Aβ1-40/Aβ1-42 與對照組比較，差異有統計學意義，表明腦脊液中上述生物蛋白均參與AD 的發生，與既往研究［17］一致。本研究還發現，隨著AD 病情的加重，MMSE、MoCA 評分和腦脊液Aβ1-42 含量逐呈減低趨勢，P-tau 含量呈升高趨勢，進一步Pearson 相關分析發現AD 患者腦脊液PDGFRβ 含量與MMSE、MoCA 評分均呈負相關，與腦脊液P-tau 含量呈正相關。周細胞損傷或功能障礙會導致血腦屏障的功能障礙和腦血流量的減少，腦組織血漿源性神經毒素大量累積，誘導tau 過度磷酸化，P-tau 大量合成［18］。同時血腦屏障功能障礙還可導致Aβ 清除減少，腦組織內Aβ 大量蓄積，Aβ 的蓄積和P-tau 組成的神經纖維纏結使神經細胞之間失去連接，促進神經細胞凋亡，進而導致腦組織內大量神經細胞丟失，加速神經退行性變，導致或進一步加重認知功能減退［19-20］，因此，周細胞損傷時腦脊液PDGFRβ 含量增加，導致并加重認知功能退，與MMSE、MoCA 評分呈負相關。

ApoE 是在人類腦組織中呈高表達的一種載脂蛋白，具有抗氧化、抗動脈硬化的作用，攜帶ApoE4 基因患者Aβ 清除減少，AD 患病風險增加，并可增強周細胞對Aβ 沉積等損傷性刺激的敏感性，加速周細胞損傷［21-22］。本研究發現，ApoE4+和ApoE4-患者腦脊液PDGFRβ 含量差異并無統計學意義，分析原因可能與本研究納入樣本量較小有關，另一方面，雖然攜帶ApoE4 基因是促進周細胞損傷重要因素，但在AD 臨床期氧化應激、Aβ 沉積等多種因素也會促進周細胞功能障礙，加重AD 病情，進一步研究中尚需擴大樣本量深入觀察。

綜上所述，AD 患者腦脊液PDGFRβ 含量增加，且與患者的認知功能呈負相關，與腦脊液P-tau 含量呈正相關，在AD 的臨床診治中應重視腦脊液PDGFRβ 檢測，但本研究尚未對周細胞損傷影響AD 發生和進展的具體機制深入探討，可作為進一步研究的方向。