帕金森病患者血清LCN2、PROS1水平變化及其與疾病分期、認知障礙的相關性*

單樹崇,吳召軍,何 清

徐州市第一人民醫院神經內科,江蘇徐州 221000

帕金森病(PD)是常見的神經系統變性疾病,好發于老年人群,病理上主要表現為黑質多巴胺能神經元變性壞死,臨床上表現為行動遲緩、靜止性震顫等典型運動癥狀及認知功能障礙、感覺障礙等非運動癥狀[1]。認知功能障礙是較為常見的非運動癥狀,嚴重影響患者的生活質量[2]。深入研究影響PD患者認知功能障礙發生的因素,對于延緩帕金森癡呆的發生,提高患者生活質量具有重要臨床意義。脂質運載蛋白2 (LCN2)是脂質運載蛋白家族成員,是相對分子質量為25×103的分泌型糖蛋白,參與調節細胞死亡、細胞遷移及細菌感染等多種生物學過程[3]。近年來有研究發現,LCN2能夠通過促進小膠質細胞及星形膠質細胞的凋亡,促進阿爾茲海默病等神經退行性疾病認知功能障礙的發生[4]。蛋白S基因(PROS1) 編碼蛋白是一種維生素K依賴性血漿蛋白,是抗凝血酶活性蛋白C的輔因子,參與血液凝固的抑制,與惡性腫瘤等疾病關系密切[5]。近年來有學者利用生物信息學分析發現,PD患者外周血單個核細胞中PROS1表達上調,參與調節PD患者體液免疫功能,影響PD的疾病進展,是潛在的PD生物標志物或治療靶點[6]。目前PD患者血清LCN2、PROS1水平及其與PD患者疾病分期和認知障礙的關系尚不清楚。本研究通過檢測PD患者血清LCN2、PROS1水平,探討兩者的臨床意義。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年1月至2022年12月本院診治的PD患者120例為研究對象(PD組)。其中,男66例,女54例;年齡60～89歲,平均(70.41±6.72)歲;合并高血壓史40例;合并糖尿病史21例,合并高血脂史33例。納入標準:(1)PD診斷符合中華醫學會神經病學分會2016年制定的《中國帕金森病的診斷標準》[7];(2)患者及家屬對本研究知情同意并簽署執勤同意書。排除標準:(1)繼發性帕金森綜合征或疊加綜合征;(2)阿爾茲海默病、血管性癡呆及其他疾病引起的認知功能障礙;(3)合并精神分裂癥、抑郁癥等嚴重精神疾病;(4)合并肝腎功能不全、心肺功能衰竭及全身重度感染等嚴重疾病;(5)合并惡性腫瘤;(6)合并凝血功能障礙性疾病。另選擇同期健康體檢的60例體檢健康者為對照組。其中,男32例,女28例;年齡51～87 歲,平均(68.78±9.15)歲;合并高血壓史19例;合并糖尿病史7例;合并高血脂史10例。兩組患者性別、年齡、高血壓史、糖尿病史及高血脂史比較,差異均無統計學意義(均P>0.05),具有可比性。本研究經本院倫理委員會批準通過。

1.2方法

1.2.1血清LCN2、PROS1水平檢測 留取PD組及對照組清晨空腹靜脈血5 mL,室溫靜置1 h,3 000 r/min離心10 min,離心半徑為10 cm,分離上層血清。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清LCN2、PROS1水平。人LCN2 ELISA試劑盒購自上海優科唯生物公司(貨號:YKW-112375)。人蛋白S PROS1 ELISA試劑盒購自鈺博生物公司(貨號:YB73319Hu)。實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.2.2PD嚴重程度分期及認知功能障礙評估 PD嚴重程度分期參考改良版Hoehn-Yahr分級表(H-Y分級)[8]。H-Y分級0～1.5級的PD患者分為早期PD組(n=50),H-Y分級>1.5～3.0級的PD患者分為中期PD組(n=39),H-Y分級>3.0～5.0級的PD患者分為晚期PD組(n=31)。采用蒙特利爾認知評估(MoCA)[9]和簡易智能精神狀態檢查量表(MMSE)[10]對PD患者認知功能障礙判斷。MoCA評分內容包括注意力、執行功能、記憶力、語言功能、視結構技能、抽象思維、計算力和定向力共8個認知領域,量表評分范圍0～30分,分數越高,認知功能越好。MMSE評分內容包括時間及地點定向力、記憶力、注意力和計算力、回憶力、語言、視空間能力共7個認知領域,量表總分范圍0～30分,分數越高,認知功能越好。MoCA評分<26分,MMSE評分<27分的PD患者分為認知功能障礙組(n=66),MoCA評分≥26分,MMSE評分≥27分的PD患者分為認知功能正常組(n=54)。

1.2.3觀察指標 收集所有PD患者性別、年齡、教育水平、病程、高血壓史、糖尿病史及高血脂病史等一般臨床資料。

2 結 果

2.1PD組和對照組血清LCN2、PROS1水平比較 PD組血清LCN2、PROS1水平分別為(97.47±11.28)μg/L,(77.52±8.69)μg/L,明顯高于對照組(40.15±6.22)μg/L,(32.49±4.37)μg/L,差異均有統計學意義(t=36.641、37.783,P<0.001)。

2.2不同疾病分期PD患者血清LCN2、PROS1水平比較 單因素方差分析顯示,早期、中期及晚期PD組患者血清LCN2、PROS1水平之間比較,差異均有統計學意義(均P<0.05),進一步兩兩比較,晚期PD組血清LCN2、PROS1水平高于中期PD組,中期PD組血清LCN2、PROS1水平高于早期PD組,差異均有統計學意義(均P<0.05)。見表1。

表1 不同疾病分期PD患者血清LCN2、PROS1水平比較

2.3不同認知功能PD患者臨床資料及血清LCN2、PROS1水平比較 認知障礙組PD患者病程、血清LCN2、PROS1、H-Y分級均高于認知正常組患者,而MoCA評分、MMSE評分低于認知正常組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同認知功能PD患者臨床資料及血清LCN2、PROS1水平比較[n/n或或 n(%)或M(P25～P75)]

2.4血清LCN2、PROS1水平與PD患者認知功能障礙的相關性 Spearman相關性分析顯示,血清LCN2、PROS1水平與PD患者MoCA評分,MMSE評分呈負相關,與H-Y分級呈正相關(均P<0.05)。見表3。

表3 血清LCN2、PROS1水平與PD患者認知功能障礙的相關性

2.5多因素Logistic回歸分析影響PD患者認知功能障礙的相關因素 以PD患者是否發生認知功能障礙為因變量,以血清LCN2、PROS1為自變量,以病程、MoCA評分、MMSE評分、H-Y分級同時校正,納入多因素Logistic回歸分析,結果血清LCN2、PROS1是影響PD患者認知功能障礙的相關危險因素。見表4。

表4 多因素Logistic回歸分析影響PD患者認知功能障礙的相關因素

2.6血清LCN2、PROS1對PD患者認知功能障礙的預測價值 ROC曲線分析結果顯示,血清LCN2、PROS1單獨及兩者聯合檢測對PD患者認知功能障礙預測的曲線下面積(AUC)為0.803(95%CI:0.764～0.849),0.836(95%CI:0.770～0.867),0.905(95%CI:0.868～0.955),血清LCN2、PROS1聯合檢測AUC明顯高于單獨檢測,差異具有統計學意義(Z=5.558,4.974,P<0.001)。兩者聯合檢測的靈敏度為0.884,特異度為0.755。見表5。

表5 血清LCN2、PROS1對PD患者認知功能障礙的預測價值

3 討 論

PD是老年人群神經系統最常見的疾病之一。PD患者的癥狀包括運動癥狀和非運動癥狀,其中認知功能障礙是PD典型的非運動癥狀,嚴重影響PD患者的功能結局和生活質量,嚴重時可導致患者殘疾,甚至死亡。PD患者認知功能障礙的發生機制尚不清楚,可能與線粒體損傷、細胞能量衰竭、氧化應激及α突觸核蛋白聚集等因素有關[2]。深入研究PD患者認知功能障礙的疾病機制,尋找能夠早期診斷的血清標志物,對于延緩病情進展,改善患者臨床預后具有重要的臨床意義。本研究120例PD患者中,伴有認知功能障礙者66例,占55%,這與既往學者報道的PD患者伴有認知功能障礙發生率50%～60%的結果一致[11-12]。

LCN2是一種相對分子質量為25×103的先天性免疫蛋白,在生理條件下參與鐵代謝調控[13]。近年來有研究發現,在炎癥、多發性硬化及神經退行性疾病中,LCN2水平上調,與神經系統損傷有關[14]。本研究中,PD患者血清LCN2水平升高,并與PD疾病嚴重程度有關,提示LCN2參與PD疾病的發生、發展。PD中LCN2的水平上調與神經系統炎癥調節關系密切。有研究表明,PD中α-突觸核蛋白及促炎性細胞因子的釋放能夠促進大腦星形膠質細胞中LCN2的表達[15]。LCN2水平上調進一步誘導促炎性細胞因子的表達,加重神經元的鐵超載,造成神經元氧化應激損傷,導致實驗動物嚴重的行為學缺陷[16]。此外,相比于LCN2野生型,LCN2基因敲除能夠明顯抑制海藻酸鹽誘導的神經元細胞死亡、血腦屏障破壞和神經炎癥[17]。因此,LCN2是新的PD血清標志物,其水平升高有助于反映PD疾病嚴重程度。LCN2主要表達于海馬星形膠質細胞中,其受體主要分布于神經元、小膠質細胞和星形膠質細胞中。本文推測,LCN2的異常表達可能與PD患者認知功能障礙有關。本研究證實,PD患者血清LCN2水平升高與認知功能障礙有關,是影響PD患者認知功能障礙的相關危險因素,提示LCN2是新的評估PD患者認知功能障礙的新的血清標志物。有研究發現,海馬神經元中的LCN2的水平升高能夠通過抑制血紅素加氧酶-1的表達,促進組織巨噬細胞浸潤、神經炎癥,增加血腦屏障通透性,導致記憶缺陷和認知功能障礙[18]。此外,腦缺血動物實驗中證實,LCN2基因缺陷小鼠海馬神經元促炎細胞因子產生減少,海馬神經元凋亡減少,實驗動物認知能力得到改善[19]。

TAM受體是受體酪氨酸激酶家族的一個亞群,包括Tyr3、Axl和Mertk三種受體。PROS1是TAM受體的配體,在中樞神經系統如藍斑和脈絡叢等組織中表達,不僅作為凝血因子降解的輔助因子參與抗凝過程,還參與組織修復、炎癥和細胞存活、增殖和遷移等多種生物學過程,與阿爾茲海默病、多發性硬化及PD等神經退行性疾病相關[20]。本研究中,PD患者血清PROS1水平升高,這與既往學者在PD外周血單個細胞中檢測PROS1水平上調的結果一致[6]。此外,血清PROS1水平與PD疾病嚴重程度有關,提示PROS1參與PD疾病的發生發展。分析其原因,PD中小膠質細胞中轉錄因子核因子紅細胞2的水平下調導致TAM受體中Axl和Mertk的表達缺失,不能與PROS1結合,導致PROS1水平升高,而該通路的抑制降低了小膠質細胞的吞噬和炎癥清除能力,加劇了α突觸核蛋白的沉積,進而加重神經系統的炎癥和神經元損傷,促進PD疾病進展[21]。近年來,有學者發現PROS1在成年海馬神經干細胞和祖細胞中表達,參與海馬神經干細胞和祖細胞的神經元分化調節[22]。鑒于海馬神經元在認知功能的重要作用,本文推測血清PROS1水平可能有助于評估PD患者認知功能障礙情況。本研究證實,PD患者血清PROS1水平升高與認知功能障礙有關,是影響PD患者認知功能障礙的相關危險因素,表明血清PROS1水平有助于評估PD患者認知功能障礙。本文分析,PROS1的水平升高提示中樞神經系統TAM受體通路功能失調,導致神經發生和神經元遷移、突觸可塑性、髓鞘形成和神經修復等功能障礙,促進PD患者認知功能障礙的發生。有研究報道,PROS1能夠通過TAM受體,激活Notch1信號通路,促進海馬神經干細胞的增殖及分化,但PROS1的異常表達上調促進Bmi-1的信號傳導,增加海馬神經元的神經毒性,造成海馬神經元的損傷,導致 PD患者認知功能障礙的發生[22-23]。本研究結果顯示,血清LCN2、PROS1聯合檢測對PD患者認知功能障礙具有較高的預測價值,聯合檢測的靈敏度為0.884,特異度為0.755。臨床醫生可根據血清LCN2、PROS1水平,對PD患者認知功能障礙的發生風險進行評估,積極采取相應治療措施,改善PD患者認知功能障礙的病情,提高患者生活質量。

綜上所述,PD患者血清LCN2、PROS1水平升高,兩者表達與PD疾病嚴重程度分期及認知功能障礙程度有關。血清LCN2、PROS1升高是影響PD患者認知功能障礙的相關危險因素,血清LCN2、PROS1聯合檢測對PD患者認知功能障礙具有較高的預測價值。但本研究未能前瞻性研究血清LCN2、PROS1對PD患者認知功能障礙發生的影響,有待后續進行更全面的研究,為臨床早期診治提供新方向。