王國輝 王麗華 秦麗紅 寧樹君 吳佳歡
佳木斯大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(黑龍江佳木斯154002)
帕金森病是中老年常見的神經(jīng)系統(tǒng)病變疾病,基本病理特征是黑質(zhì)-紋狀體內(nèi)多巴胺能神經(jīng)元變性及功能缺失,臨床表現(xiàn)為靜止性震顫、運動遲緩、肌強直和姿勢步態(tài)的異常[1],近年來發(fā)現(xiàn)神經(jīng)炎癥在帕金森病的發(fā)生發(fā)展中有著重要的作用[2-4]。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)作為胞外一種高遷移率族蛋白,不僅在胞外可以啟動/放大炎癥性免疫反應(yīng),而且其引發(fā)的炎癥反應(yīng)在腦組織中發(fā)揮著重要的作用[5]。尤其是在神經(jīng)炎癥反應(yīng)中,HMGB1高表達可以促進星形膠質(zhì)細胞激活RAGE?MAPK信號,從而促進趨化因子、環(huán)氧化酶2和基質(zhì)金屬蛋白酶9等諸多生物活性分子的表達[6]。研究還發(fā)現(xiàn)HMGB1可以引起腦組織IL?6等炎癥因子表達[7]。這一系列神經(jīng)炎癥性因子的表達可以促進神經(jīng)細胞的凋亡,促進中樞退行性疾病的發(fā)生和進展。本研究主要探討帕金森病患者中HMGB1及其受體Toll樣受體4(TLR4)的表達與帕金森病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系,并做一探討,為臨床中帕金森病的研究提供參考和支持。
1.1 一般資料 選擇我院2015年6月至2017年6月就診并確診為帕金森的患者120例(PD組),納入標準為:(1)運動緩慢:隨意運動的啟動緩慢、病情進展后,重復性動作的速度及幅度進行性降低;(2)符合以下癥狀之一:肌強直,靜止性震顫(4~6 Hz),姿勢平衡的障礙(非由于原發(fā)性的視覺、前庭、小腦及本體感覺功能障礙造成的)。排除標準為:(1)反復腦卒中發(fā)作伴隨帕金森病癥的階梯性進展;(2)腦損傷史;(3)在應(yīng)用精神藥物中出現(xiàn)的癥狀;(4)起病3年后仍表現(xiàn)為單側(cè)癥狀的患者;(5)小腦病變體征;(6)Babinski等病理征(+);(7)CT或者磁共振檢查顯示腦部腫瘤等器質(zhì)性病變;(8)大劑量左旋多巴治療后無效的患者。入組的帕金森病患者還符合以下輔助診斷的3項及以上:(1)單側(cè)起?。唬?)靜止性震顫;(3)逐漸進展;(4)癥狀不對稱,起病側(cè)較重;(5)左旋多巴有明顯療效(70% ~100%有效);(6)左旋多巴導致嚴重的異動癥;(7)左旋多巴療效持續(xù)5年及以上;(8)病程10年及以上。120例患者根據(jù)Hoehn?Yahr分級標準,其中Ⅰ級40例,Ⅱ級35例,Ⅲ級35例,Ⅳ級10例,Ⅴ級0例。選擇同期于我院體檢中心的健康人100例作為對照組。入組時排除感染性疾病、免疫抑制劑、激素使用等。該研究所有患者信息、血液樣本等均獲得患者或家屬知情并同意及倫理委員會批準。
1.2 標本收集及檢測 所有入住帕金森病患者及健康人均禁食12 h后采集外周靜脈血2 mL,室溫下靜置0.5 h后離心20 min,取上層血清,-80℃條件下保存。應(yīng)用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)測定血清中HMGB1?TLR4軸及髓樣分化因子(MyD88)、核因子κB(NF?κB)、腫瘤壞死因子α(TNF?α)的表達水平。用酶標儀在450 nm處測定吸光度A,以標準品的濃度為橫坐標,A為縱坐標繪制標準曲線,根據(jù)A帶入標準曲線擬合方程式,計算血清樣本中HMGB1和TLR4、MyD88、NF?κB、TNF?α的水平,結(jié)果以ng/L表示。
1.3 統(tǒng)計學分析 數(shù)據(jù)處理采用SPSS 21.0軟件分析,方法采用方差分析(F分析),PD組和對照組的比較采用LSD法,相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組研究對象基本資料的對比 帕金森患者120例(PD組)和對照組100例,在年齡組成、性別組成、基礎(chǔ)疾病、吸煙史、體質(zhì)量等基礎(chǔ)資料比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 患者基礎(chǔ)資料對比Tab.1 Comparison of patients′basic data 例(%)
2.2 兩組研究對象血清中HMGB1和TLR4的表達水平比較 帕金森病患者外周血中HMGB1為(5.96±2.10)ng/L顯著高于對照組(1.30±0.18)ng/L(F=18.32,P<0.001),帕金森病患者外周血中TLR4為(2.56±0.78)ng/L顯著高于對照組(0.87±0.12)ng/L(F=26.31,P< 0.001)。帕金森病患者外周血HMGB1和TLR4表達有一定相關(guān)性(r=0.757 8,圖1)。
2.3 帕金森病患者血清HMGB1和TLR4的表達與分期的關(guān)系 Ⅰ期帕金森病患者HMGB1表達為(3.53±1.01)ng/L,Ⅱ期表達為(6.41±0.87)ng/L,Ⅲ期表達為(7.16±0.68)ng/L,Ⅳ期表達為(8.44±1.12)ng/L,各分期均顯著高于對照組(t=3.25、5.47、8.36、12.11,均P<0.001),而Ⅰ期中TLR4為(1.67±0.40)ng/L,Ⅱ期為(2.57±0.51)ng/L,Ⅲ期為(3.11±0.42)ng/L,Ⅳ期為(3.89±0.61)ng/L,各分期均顯著高于對照組(t=3.24、6.54、8.21、10.32,均P<0.001)。HMGB1和TLR4隨著帕金森病分期的增高,表達顯著增高。見圖2。
圖1 帕金森病患者外周血中HMGB1和TLR4的表達的相關(guān)性(n=120)Fig.1 Correlation of expression of HMGB1 and TLR4 in peripheral blood of patients with Parkinson′s disease(n=120)
圖2 帕金森病分期與患者血清中HMGB1和TLR4的表達的關(guān)系(n=120)Fig.2 The relationship among the stage of Parkinson′s disease and the expression of HMGB1 and TLR4 in the serum of the patients(n=120)
2.4 帕金森患者者血清HMGB1和TLR4的表達與臨床分型的關(guān)系 將120例患者按照臨床表現(xiàn)分為混合型、震顫型和強直型?;旌闲偷呐两鹕颊吲R床表現(xiàn)主要為同時有肢體震顫和肌肉強直的表現(xiàn);震顫型帕金森患者的臨床表現(xiàn)主要為肢體震顫,肌肉強直不明顯;強直型帕金森患者的臨床表現(xiàn)主要為肌肉的僵硬。組間比較HMGB1和TLR4差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
2.5 帕金森病患者血清HMGB1和TLR4的表達與藥物治療的關(guān)系 120例帕金森病患者均接受多巴胺類藥物及其酶抑制劑的聯(lián)合治療,其中83例控制良好,37例藥物控制不佳出現(xiàn)了病情的進展。在對其血清HMGB1和TLR4的表達分析后,藥物控制良好的患者(有效組)HMGB1的表達為(4.25±0.65)ng/L、TLR4的表達為(2.31±0.87)ng/L,而藥物控制不佳的患者(難治組)HMGB1的表達為(6.43±1.14)ng/L、TLR4的表達為(3.10±0.93)ng/L,兩組之間比較差異有統(tǒng)計學意義(F=13.21、15.22;均P< 0.001)。
表2 帕金森患者血清HMGB1和TLR4的表達與臨床分型的關(guān)系Tab.2 The relationship among the expression of HMGB1 and TLR4 in the serum of Parkinson patients and the clinical typing
2.6 帕金森病患者血清HMGB1和TLR4的表達與病程的關(guān)系 120例帕金森患者按照病程分類,其中<4年為52例,4~8年為46例,>8年以上為22例。其中病程<4年的帕金森病患者血清中HMGB1的表達為(3.87±0.85)ng/L,TLR4的表達為(1.85±0.49)ng/L,病程4~8年的患者HMGB1的表達為(5.41±0.76)ng/L,TLR4的表達為(2.52± 0.63)ng/L,病程>8年的的患者HMGB1的表達為(6.13±1.12)ng/L,TLR4的表達為(3.13±0.86)ng/L,而組間比較HMGB1和TLR4的表達差異有統(tǒng)計學意義(P=0.003、0.001)。
2.7 帕金森病患者血清中HMGB1?TLR4軸下游因子MyD88、NF?κB以及TNF?α的表達 正常健康人中MyD88(518.2 ± 63.4)ng/L、NF?κB(985.3 ±114.6)ng/L以及TNF?α(207.3± 27.4)ng/L的表達顯著高于帕金森病患者MyD88(879.2±85.3)ng/L、NF?κB(1 453.4 ± 184.6)ng/L 以及 TNF?α(415.3 ±46.7)ng/L(F=15.32、22.31、18.32,P=0.000、0.000、0.000)。見圖3。
圖3 帕金森病患者血清中HMGB1?TLR4軸下游因子MyD88、NF?κB以及TNF?α的表達(n=120)Fig.3 Expression of the HMGB1?TLR4 axis downstream factors MyD88,NF?κB,and TNF?α in the serum of patients with Parkinson′s disease(n=120)
隨著對HMGB1的深入研究后發(fā)現(xiàn),HMGB1和TLR4介導的炎癥反應(yīng)與多種疾病有關(guān),有敗血癥、腦膠質(zhì)瘤等[7-8]。HMBGI?TLR4軸是炎癥反應(yīng)的中心環(huán)節(jié),受損壞的細胞、激活的巨噬細胞等均可以主動/被動釋放HMGB1,釋放后可以通過信號通路誘導TNF?α和IL?6等炎癥因子的分泌,而早期致炎因子及HMGB1本身又可以促進HMGB1的釋放,形成環(huán)路后可以放大炎癥反應(yīng)[9-11]。Toll樣受體TLR4作為細胞表面識別受體,可以識別內(nèi)源性的HMGB1,TLR4激活后可以募集髓樣分化因子MyD88樣接頭蛋白,而MyD88可以與IL?1等受體相關(guān)激酶家族蛋白形成復合物,最終促使核轉(zhuǎn)錄因子(κB)進入細胞核發(fā)揮調(diào)控作用[12-14]。誘導帕金森病的外界影響因素很多,這類因素可以損傷人腦組織中星形膠質(zhì)細胞、小膠質(zhì)細胞等進而激活釋放 HMGB1[15],激活的膠質(zhì)細胞或者神經(jīng)元通過旁分泌或自分泌激活HMBGI?TLR4信號,在HMGB1參與的神經(jīng)炎癥研究中發(fā)現(xiàn)HMGB1具有促神經(jīng)炎因子樣作用,腦室內(nèi)注射HMGB1可以促進小鼠腦組織中TNF?α和IL?6的表達,NF?κB作為HMBGI?TLR4信號的下游因子之一,它可以誘導巨噬細胞中白介素6的表達,由于白介素6是一種多效性促炎因子,在慢性炎癥以及神經(jīng)炎癥中發(fā)揮著重要的作用,而TNF?α通過NF?κB的誘導活化后也可以參與炎癥反應(yīng)。MyD88通過多種Toll樣受體激活[16-17],介導白介素6的活化。所以NF?κB、TNF?α、MyD88的表達水平可以反應(yīng)神經(jīng)炎癥水平,以及HMBGI?TLR4軸的表達。
在神經(jīng)炎癥的研究中已經(jīng)有多項報道稱,炎癥因子的水平和病情的發(fā)展具有相關(guān)性,帕金森病雖然是一種中樞退行性的疾病,但是在發(fā)病機制的報道中也存在星形膠質(zhì)細胞過度激活、炎癥因子過度釋放等。而據(jù)以往的報道,HMGB1?TLR4作為中樞神經(jīng)炎癥反應(yīng)的核心信號是否與帕金森病發(fā)生發(fā)展具有關(guān)系則未見報道,所以本研究的結(jié)果初步探明了HMBGI?TLR4軸及其下游信號因子在帕金森病的表達異常,從結(jié)果來看,隨著病程的進展,分級的提高,HMGB1?TLR4軸表達水平明顯增高。這可能為臨床中帕金森病分級診斷提供一種標志物的參考。但是本研究從臨床角度出發(fā),未進行深入的機制研究,所以HMGB1?TLR4軸促進帕金森并進展的機制尚未被揭示,這也是筆者后續(xù)所需要開展的研究。