彭 譽(yù) 周 華 邱晨紅 孫沁怡 王 鋒 謝紅娜 趙 中
影響阿爾茨海默?。ˋlzheimer disease,AD)臨床診斷的因素較多,難度較大,特別是早期診斷,目前臨床上對AD 的主要診斷依靠臨床癥狀、神經(jīng)影像學(xué)及神經(jīng)心理學(xué)。2011年4 月發(fā)布的AD 最新診斷標(biāo)準(zhǔn)即NIA-AA 診斷標(biāo)準(zhǔn)[1~3]將腦脊液生物標(biāo)記物納入AD 診斷中。腰穿為有創(chuàng)檢查,對于有認(rèn)知功能下降的患者依從性較差,故AD 患者血漿生物學(xué)指標(biāo)尋找是目前研究的重點。一氧化氮(nitric oxide,NO)是神經(jīng)系統(tǒng)中重要的信號分子,當(dāng)其水平較高時可導(dǎo)致線粒體功能障礙、凋亡通路的激活等,介導(dǎo)神經(jīng)毒性,參與與AD 發(fā)病相關(guān)的β淀粉樣蛋白(Aβ)沉積、tau蛋白異常磷酸化等特征性病理改變[4~6]。本研究旨在探討血漿NO 在AD 患者中的表達(dá)及臨床意義。
1.1 研究對象 于2011年1月-2012年3月入住本院神經(jīng)內(nèi)科治療的AD 患者中抽取48例為研究對象,其中男23例(47.9%),女25例(52.1%),年齡61~83歲,平均年齡(69.32±5.53)歲,文化程度為文盲10 例(20.8%),小 學(xué)16 例(33.3%),中學(xué)、中專14例(29.2%),大學(xué)及以上8例(19.7%),MMSE評分(13.9±2.3)分,病程3~10年,平均病程(4.20±1.21)年。AD 診斷均符合美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊第4版(Diagnostic Statistical Manual 4 th edition,DSM—IV)中AD 診斷標(biāo)準(zhǔn),簡易精神狀態(tài)檢查量表(Mini.Mental State Examination,MMSE)評分<24 分,哈金斯基缺血指數(shù)(HIs)評分(2.4±0.6)分,日常生活量表(ADL)評分(29.1±3.4)分,臨床癡呆量表(CDR)評分(1.5±0.6)分,總體衰退量表(GDS)評分為三級以上,并根據(jù)患者臨床表現(xiàn)、神經(jīng)系統(tǒng)檢查、精神檢查、頭部CT 和MRI檢查以及其他相關(guān)實驗室檢查排除其他系統(tǒng)疾病和有毒物質(zhì)等所引起的癡呆。
取同期在本科治療的VD 患者41例以及同期體檢無認(rèn)知功能障礙老年人37 例為對照組。VD組男25 例(61.0%),女16 例(39.0%),年齡64~87歲,平均年齡(75.95±8.42)歲,文化程度為文盲9例(22.0%),小學(xué)13 例(31.7%),中學(xué)、中專12例(29.3%),大學(xué)及以上7 例(17.0%),MMSE 評分(18.3±1.9)分,病程2~8年,平均病程(4.52±0.93)年,所有患者均符合DSM.IV 中血管性癡呆的診斷標(biāo)準(zhǔn),蒙特利爾認(rèn)知評估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)評分<26 分,ADL評分(19±0.6)分,CDR 評分(0.6±0.1)分,GDS評分為二、三級,病史、臨床表現(xiàn)、神經(jīng)系統(tǒng)檢查、精神檢查、頭部CT 或MRI檢查均提示存在腦血管病和局灶性神經(jīng)系統(tǒng)體征。NC 組37例,其中男19 例(51.4%),女18例(48.6%),年齡62~83歲,平均年齡(71.06±5.87)歲,文化程度為文盲8 例(20.9%),小學(xué)11例(30.0%),中 學(xué)、中專11例(30.0%),大學(xué)及以上7 例(19.1%),MMSE 評分>24分,MoCA>26分,無精神疾病史和精神病家族史,平時體健,近期體檢正常。
1.2 方法
1.2.1 血液標(biāo)本的采集及NO 水平的測定
清晨抽取空腹靜脈血2 ml,肝素抗凝,1 500 r/min離心10 min,完全分離血漿,保存于-80℃冰箱待測。采用兔抗人NO ELISA 試劑盒(美國AdlitteramDiagnostic Laboratories)檢測血漿NO水平,檢測步驟嚴(yán)格按照說明書操作。
1.2.2 神經(jīng)心理學(xué)量表檢查
使用國內(nèi)外公認(rèn)的癡呆初篩量表MMSE評定。MMSE共分11項,包括時間定向、地點定向、即刻記憶、注意和計算、近記憶檢查、物體命名、語言復(fù)述、語言理解、閱讀理解、句子書寫以及圖形描畫等11項內(nèi)容,共計30 分。劃分癡呆標(biāo)準(zhǔn):文盲≤17分,小學(xué)≤20分,中學(xué)≤22分,大學(xué)≤23分,凡是達(dá)不到此分值的,均認(rèn)為其有程度不等的認(rèn)知功能損害,即文盲<18 分,小學(xué)<21分,初中及以上<25分,測試時間約10 min。
1.2.3 統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。實驗數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,定量資料比較采用t檢驗,定性資料比較采用χ2檢驗,相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析和多元線性回歸分析。P<0.01為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 相關(guān)指標(biāo)水平
AD 組和對照組的年齡和性別構(gòu)成差別均不明顯(P>0.05)。AD 組和VD 組患者在性別、年齡、受教育年限以及吸煙、糖尿病、高血壓病、高脂血癥、腦卒中史等方面比較無明顯差異(P>0.05,表1),具有可比性。
表1 AD 組、VD 組患者基本臨床特征
2.2 AD組、VD組、NC組患者血漿NO水平的比較在校正性別、年齡、吸煙、受教育程度以及既往疾病史等變量后AD 組患者血漿NO 水平[41.01±16.40]umol/L 明 顯 高 于NC 組[16.00±6.63]umol/L(P<0.01)以及VD 組患者血漿NO 水平[21.28±6.71]umol/L(P<0.01)(表2)。
2.3 AD 患者血漿NO 水平與MMSE 分值的相關(guān)性
對AD 組患者血漿NO 水平和MMSE 評分進(jìn)行相關(guān)性分析后發(fā)現(xiàn),AD 組患者血漿NO 水平和MMSE得分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.194,P<0.01)。從圖1可見,有1例患者(左下角)MMSE 評分和NO水平均較低,明顯偏離直線,考慮為偏離較大的變量值(圖1)。
表2 AD 組、VD 組、NC組血漿NO 水平比較(μmol/L)
圖1 AD 患者血漿NO 水平與MMSE分值的相關(guān)性
2.4 AD 患者NO 水平與各個認(rèn)知領(lǐng)域的相關(guān)性
對AD 患者各個認(rèn)知領(lǐng)域的分值與血NO 水平進(jìn)行多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn),血漿NO 水平與患者記憶力、定向力、注意力和計算能力呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),而與命名能力、語言流暢能力、視空間執(zhí)行能力和抽象概括能力等無相關(guān)性(表3)。
表3 AD 患者NO 水平與各個認(rèn)知領(lǐng)域評分的回歸分析
No是神經(jīng)系統(tǒng)中的重要信號分子。在AD 的形成過程中NO 水平的增高與學(xué)習(xí)記憶減退密切相關(guān),如果NO 釋放過量,它在AD 的神經(jīng)毒性作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其保護(hù)作用[4]。實驗表明,AD 模型組大鼠較正常組腦組織NO 水平顯著升高。高水平的NO 是一種神經(jīng)毒害因子,除作為自由基以及與超氧陰離子結(jié)合形成超氧亞硝酸鹽產(chǎn)生直接毒性外,還可使遞質(zhì)釋放異常,產(chǎn)生神經(jīng)元興奮毒性及炎癥性損害,廣泛參與神經(jīng)系統(tǒng)的損傷過程[7]。用組織化學(xué)的方法已經(jīng)證實,神經(jīng)元的損傷可引起大腦皮質(zhì)、海馬等許多腦區(qū)中一氧化氮合酶(NOS)表達(dá)增加[8]。NOS催化分子氧與左旋硝基精氨酸生成NO。NOS表達(dá)增加或活性增加可引起NO 過量生成。過多的NO 可直接影響機(jī)體鐵代謝、能量代謝和蛋白質(zhì)功能,對基因產(chǎn)生毒性作用,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,直接參與AD 的病理過程。
本研究結(jié)果顯示,AD 患者NO 水平顯著高于對照組(P<0.01)和VD 組(P<0.01),同時也可作為阿爾茨海默病與血管性癡呆鑒別診斷的生物學(xué)指標(biāo),這與國外文獻(xiàn)報道一致[9,10],這可能是因為自由基能導(dǎo)致NOS 增加,進(jìn)而導(dǎo)致血漿NO 水平升高[11]。同時本研究還首次發(fā)現(xiàn)AD 患者NO 水平與MMSE評分呈負(fù)相關(guān),即AD 患者血漿NO 水平越高,MMSE分值越低,提示NO 水平的改變可以反映AD 患者認(rèn)知功能損害的程度。推測其機(jī)制可能為:(1)阿爾茨海默病的發(fā)病機(jī)制與氧化應(yīng)激密切相關(guān),當(dāng)機(jī)體受到感染、疾病或環(huán)境等的影響時機(jī)體氧化水平超過抗氧化水平,活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)和活性氮簇(reactive nitrogen species,RNS)等高活性的分子就會大量堆積,而高水平的NO 參與β淀粉樣蛋白的神經(jīng)毒性作用,導(dǎo)致AD 的產(chǎn)生[4,12];(2)研究顯示,AD 患者存在明顯的內(nèi)側(cè)顳葉結(jié)構(gòu)病變,包括海馬結(jié)構(gòu)、杏仁核和海馬旁回,而這些位置的糖代謝效率較高,對氧的需求最高,線粒體氧化磷酸化的同時能產(chǎn)生大量的氧自由基和氮自由基,而上述結(jié)構(gòu)清除自由基和抗氧化能力較差,而這些部位是腦認(rèn)知功能重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),其損害程度與認(rèn)知功能下降幅度相關(guān)[13]。當(dāng)各種危險因素導(dǎo)致上述部位損害時,損害愈重,認(rèn)知功能下降愈明顯,NO 水平升高也越顯著。
通過對AD 患者各個認(rèn)知領(lǐng)域的分值與血漿NO 水平進(jìn)行多元線性回歸分析后發(fā)現(xiàn),這些患者記憶功能、注意力、計算能力和定向力的損害情況與NO 的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān),這可能由于AD 患者的記憶功能、注意力、計算能力和定向力損害較為明顯(14),且呈進(jìn)行性加重,所以與NO 的水平變化趨勢存在相關(guān)性。至于是否存在其他機(jī)制,尚需進(jìn)一步研究。
此外,圖1還可以看到有1個觀察點明顯偏離直線,提示這些患者雖認(rèn)知功能損害嚴(yán)重,但NO的水平并未升高,與上述結(jié)論不完全相符,考慮其原因可能為部分患者可能為合并AD 的混合性癡呆,有研究發(fā)現(xiàn),AD 患者NO 水平表達(dá)下降[15],所以對于混合性癡呆患者,NO 水平可能與認(rèn)知功能損害程度不一致。
總之,NO 作為神經(jīng)系統(tǒng)中的重要信號分子,在AD 患者血漿中表達(dá)增加,且與記憶功能、注意力、計算能力和定向力的損害有關(guān),可以反映AD 患者的腦損傷程度。血漿NO 水平的測定有可能作為觀察AD 患者認(rèn)知功能損害程度的生化指標(biāo),同時亦可作為阿爾茨海默病與血管性癡呆鑒別診斷的生物學(xué)指標(biāo),對于AD 診斷具有重要意義。
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