肌萎縮側索硬化患者血清氧化應激標志物與神經功能、肌電圖特征、腦脊液神經標志物的相關性

周光寧，林鈴芳，陳霞，陸國云，徐燕金

肌萎縮側索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是一類以運動神經元選擇性損害為特征的進行性神經系統(tǒng)變性疾病，主要侵犯脊髓前角及皮質椎體的細胞、腦干后組的運動神經元、椎體束等部位。ALS的起病隱匿且進展迅速，患者出現不同部位肌肉無力萎縮、最終因呼吸肌受累而死亡。流行病學資料顯示，ALS患者生存時間為3～5年[1-2]。近年來發(fā)現氧化應激與多種神經退行性疾病有關，為了明確氧化應激在ALS中所起的作用，現分析ALS患者血清氧化應激標志物與神經功能、肌電圖特征、腦脊液神經標志物的相關性，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2014年2月—2018年6月福建省寧德市醫(yī)院神經內科確診為ALS患者36例作為ALS組，其中男22例，女14例，年齡28～48(34.41±6.23)歲；病程5～19(7.65±0.93)月；合并高血壓7例，糖尿病2例，血脂異常5例。取同期在醫(yī)院接受腰硬聯(lián)合阻滯下腹腔手術且無脊髓肌肉損傷的患者50例作為對照組，其中男29例，女 21例，年齡26～45(33.84±6.51)歲；合并高血壓17例，糖尿病8例，血脂異常14例。2組性別、年齡、合并癥等一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，全部受試者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 選擇標準 (1)入選標準：①符合中華醫(yī)學會神經病學分會肌電圖與臨床神經電生理學組、中華醫(yī)學會神經病學分會神經肌肉病學組制定的ALS診斷標準[3]；②接受肌電圖及腦脊液檢查；③臨床資料完整。(2)排除標準：①合并脊髓壓迫、多灶性運動神經病、進行性脊肌萎縮癥的患者；②既往有腦腫瘤、腦外傷、腦卒中等病史的患者。

1.3 觀察指標與方法

1.3.1 氧化應激標志物測定： 采集2組患者的空腹肘靜脈血3 ml，離心分離血清，采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定8-羥基脫氧鳥苷酸(8-OhdG)含量，硫代巴比妥酸(TBA)法測定丙二醛(MDA)含量，黃嘌呤氧化酶法測定谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)、超氧化物歧化酶(SOD)含量。

1.3.2 神經功能評價： 采用改良肌萎縮側索硬化功能評分(ALSFRS-r)評價ALS組患者的神經功能，通過延髓功能、頸膨大支配的上肢運動功能、腰膨大支配的下肢運動功能、胸髓支配的呼吸功能進行評價，每種功能均包含3個項目、每個項目得分0～4分，總分48分，得分越低，神經損害越嚴重。

1.3.3 肌電圖檢測： 采用上海海神醫(yī)療電子儀器有限公司生產的NDI-092型肌電圖誘發(fā)電位儀對雙側正中神經、尺神經、腓總神經、脛神經的復合肌肉動作電位(CMAP)進行測定，CMAP波幅的定義為從基線至負向波峰的波幅。通過測定CMAP波幅能夠反映肌肉中有功能運動單位的數目。

1.3.4 腦脊液神經標志物測定： 2組患者腰穿采集腦脊液，采用ELISA法測定髓鞘堿性蛋白(MBP)、Tau蛋白(Tau)、磷酸化神經絲蛋白重鏈(pNfH)的含量。其能反映神經元及血腦屏障的損害程度[4-5]。

2 結 果

2.1 2組患者血清氧化應激標志物比較 與對照組比較，ALS組患者的血清8-OhdG、MDA含量均升高，GPX、SOD含量均降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表1。

2.2 ALS組ALSFRS-r評分 ALS組患者延髓功能、上肢運動功能、下肢運動功能、呼吸功能的ALSFRS-r評分分別為(5.41±0.74)、(6.28±0.93)、(4.89±0.72)、(8.71±1.15)分。

2.3 2組患者肌電圖參數比較 與對照組比較，ALS組患者正中神經、尺神經、腓總神經、脛神經的CMAP水平均明顯降低(P<0.01)，見表2。

2.4 2組患者腦脊液神經標志物比較 與對照組比較，ALS組患者腦脊液中MBP、Tau、pNfH的含量均明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表3。

2.5 相關性分析 ALS組患者血清8-OhdG、MDA含量與ALSFRS-r評分、CMAP水平均呈負相關，與腦脊液MBP、Tau、pNfH含量呈正相關(P<0.05)；血清GPX、SOD含量與ALSFRS-r評分、CMAP水平均呈正相關，與腦脊液MBP、Tau、pNfH含量均呈負相關(P<0.05)，見表4。

表3 2組患者腦脊液神經標志物的比較

3 討 論

ALS是以上運動神經元和下運動神經元同時受損為特征的進行性加重的神經系統(tǒng)變性疾病，患者生存時間短，但具體機制仍未闡明。氧化應激反應是近年來發(fā)現的與多種神經退行性疾病具有密切關系的病理環(huán)節(jié)，阿爾茨海默病、帕金森病患者體內的氧化應激反應均呈過度激活的狀態(tài)[6-7]。在氧化應激過度激活的過程中，具有強氧化特性的氧自由基及氮自由基均大量生成，作用于神經元的蛋白質、脂質、核酸等，使相應的物質喪失正常的結構，進而影響神經元的功能并逐步發(fā)生損傷、變性、壞死。在不同的神經退行性疾病中，氧化應激所累及的部位存在差異，阿爾茨海默病患者主要表現為大腦皮質的記憶神經元受損，帕金森病患者主要表現為中腦黑質多巴胺能神經元的受損，ALS患者則同時累及上下運動神經元及錐體束[8-9]。

表1 2組患者血清氧化應激標志物比較

表2 2組患者肌電圖參數比較

表4 血清氧化應激標志物與其他指標相關性 (r/P值)

常庚等[10]關于ALS患者體內氧化應激反應的研究發(fā)現，ALD患者血清中多種氧化產物生成增多，而具有抗氧化功能的代謝酶明顯減少。核酸中的鳥嘌呤與自由基發(fā)生氧化反應后生成8-OhdG，脂質與自由基發(fā)生氧化反應后生成MDA，兩者是反映氧化應激程度的氧化產物；GPX、SOD是催化還原反應的抗氧化酶，能夠清除自由基并減輕氧化應激程度。本研究中ALS組患者的血清8-OhdG、MDA含量與對照組比較均明顯升高，GPX、SOD含量與對照組比較均明顯降低，與上述研究一致。這一結果表明在ALS病程中，體內具有氧化功能的自由基生成增多并引起相應氧化產物8-OhdG、MDA生成增多，同時具有抗氧化功能的GPX、SOD生成不足、消耗增多，提示氧化應激的過度激活是造成ALS發(fā)生的重要病理環(huán)節(jié)。

在ALS患者運動神經元發(fā)生損害的過程中，所支配的肌肉出現無力、萎縮、肌束顫動等運動神經元損害癥狀，本研究通過ALSFRS-r評分來反映神經功能受損的程度及其與氧化應激的關系，ALS患者的血清8-OhdG、MDA含量與ALSFRS-r評分均呈負相關，血清GPX、SOD含量與ALSFRS-r評分均呈正相關。這一結果表明ALS患者體內氧化產物的增多、抗氧化酶的減少與ALSFRS-r評分的降低有關，ALSFRS-r評分越低、神經功能受損越嚴重，進而也提示氧化應激反應的激活能夠加重ALS患者神經功能的損害。肌電圖是評價運動神經元損傷的重要方式，表現為所支配肌肉CMAP水平的下降[11-12]，本研究結果也證實，ALS組患者正中神經、尺神經、腓總神經、脛神經的CMAP水平均明顯降低且與血清8-OhdG、MDA含量呈負相關，與血清GPX、SOD含量呈正相關。由此進一步證實氧化應激反應的激活能夠加重ALS患者運動神經元的損害。

神經損傷的過程不僅會引起所支配區(qū)域功能及電生理特征的改變，同時還會引起腦脊液中相應神經標志物的變化[13-14]。MBP、Tau、pNfH等神經元和神經膠質內的分子已經被證實在ALS患者的腦脊液中明顯增多[15-17]，提示ALS患者的神經元細胞和膠質細胞均發(fā)生了損傷。本研究也發(fā)現，ALS組患者腦脊液中MBP、Tau、pNfH的含量與對照組比較均明顯升高。在此基礎上進一步分析氧化應激反應與腦脊液中神經標志物變化的關系可知，ALS患者的血清8-OhdG、MDA含量與腦脊液MBP、Tau、pNfH含量呈正相關，血清GPX、SOD含量與腦脊液MBP、Tau、pNfH含量均呈負相關，由此表明氧化應激反應的激活能夠加重ALS患者神經元和神經膠質細胞的損傷。

綜上所述，ALS患者體內氧化應激的過度激活與神經功能及肌電圖特征性損害、腦脊液神經標志物增多有關，血清氧化應激標志物的測定能夠用于病情評估。

利益沖突：無

作者貢獻聲明

周光寧：研究設計、論文撰寫；林鈴芳：論文修改，審核；陳霞：量表評價；陸國云、徐燕金：數據收集和統(tǒng)計