血清骨性蛋白與帕金森病患者病情嚴(yán)重程度及認(rèn)知障礙的相關(guān)性研究

劉 娜， 蔣 森， 蔡 倩， 錢小娟， 張 楊， 楊新玲

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是一種老年性神經(jīng)退行性疾病。臨床表現(xiàn)包括典型的運(yùn)動(dòng)癥狀和非運(yùn)動(dòng)癥狀，認(rèn)知障礙是PD常見(jiàn)的非運(yùn)動(dòng)癥狀之一[1]。骨骼傳統(tǒng)上是一個(gè)支持軀體運(yùn)動(dòng)以及保護(hù)內(nèi)臟器官的結(jié)構(gòu)，近年來(lái)也被認(rèn)為是一個(gè)內(nèi)分泌器官，其分泌的骨源性因子參與阿爾茨海默病(Alzheimer’s diease，AD)、急慢性腎臟疾病、多發(fā)性硬化(multiple sclerosis，MS)以及PD等多種疾病的發(fā)病[2～5]。其中骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)、骨保護(hù)素(Osteoprotegerin，OPG)及骨鈣素(Osteocalcin，OCN)等骨性蛋白不僅與PD的運(yùn)動(dòng)癥狀相關(guān)，同時(shí)部分骨性蛋白可能參與非運(yùn)動(dòng)癥狀中認(rèn)知功能障礙的發(fā)病[5～7]，但目前相關(guān)研究甚少。因此本研究進(jìn)一步探討PD患者血清OCN、OPN、OPG水平與運(yùn)動(dòng)功能障礙、疾病嚴(yán)重程度及認(rèn)知功能的關(guān)系，為骨性蛋白參與PD發(fā)病機(jī)制提供基礎(chǔ)依據(jù)，同時(shí)為PD認(rèn)知障礙的診治提供新策略。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2020年12月-2021年6月就診于新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院的52例PD患者，符合英國(guó)PD協(xié)會(huì)腦庫(kù)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]，明確臨床診斷。滿足以上診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者需排除：(1)帕金森疊加綜合征及繼發(fā)性帕金森綜合征;(2)現(xiàn)服用影響骨代謝的藥物，如糖皮質(zhì)激素;(3)合并骨代謝性疾病，如甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥;(4)合并影響免疫功能的疾病，如自身免疫性疾病、急慢性感染性疾病、腫瘤;(5)合并AD、神經(jīng)精神疾病、血管性癡呆等影響認(rèn)知功能的疾病;(6)心、腦血管疾病，肝、腎功能不全危及生命，不能配合者。52例患者中男性23例，女性29例，年齡47～90歲，平均年齡(65.1±10.55)歲，合并基礎(chǔ)疾病，高血壓16例，糖尿病6例。具有飲酒史5例，吸煙史11例。納入同期就診于新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院36例健康體檢者，其中男性18例，女性18例，年齡49～89歲，平均年齡(62.17±8.93)歲，合并基礎(chǔ)疾病，高血壓11例，糖尿病6例。具有飲酒史7例，吸煙史6例。兩組在一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，獲得研究對(duì)象同意，并簽署知情同意書。

1.2 方 法

1.2.1 量表評(píng)估及分組 PD認(rèn)知功能采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal Cognitive Assessment Scale)進(jìn)行評(píng)估，若受教育年限≤12 y則在最終量表測(cè)試評(píng)分上加1分以校正分?jǐn)?shù)，滿分30分，≥26分為正常。根據(jù)MOCA評(píng)分進(jìn)行分組：<26分的為PD認(rèn)知障礙組，≥26分為PD認(rèn)知正常組。同時(shí)進(jìn)行Hoehn and Yahr(H-Y)分期及UPDRS Ⅲ評(píng)分進(jìn)一步評(píng)估病情。

1.2.2 血清學(xué)檢查 各組均于晨空腹時(shí)，經(jīng)肘靜脈抽血5 ml，4 ℃，5000 r/min，離心10 min，收集血清置于-80 ℃冰箱備用。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定OPN、OPG及OCN的水平(試劑盒均購(gòu)于上海江萊生物科技有限公司)。

2 結(jié) 果

2.1 PD組與對(duì)照組血清OPN、OPG、OCN水平比較 PD組血清OPN、OCN水平高于對(duì)照組，OPG水平低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見(jiàn)表1)。

2.2 PD組血清OPN、OPG、OCN水平與HY分期、UPDRSⅢ評(píng)分的相關(guān)性 Spearman分析顯示，PD組血清OPN水平與H-Y分期、UPDRSⅢ評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.281、0.282，P均<0.05);PD組血清OCN水平與H-Y分期、UPDRSⅢ評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.283、0.312，P均<0.05)，血清OPG水平與H-Y分期、UPDRS Ⅲ評(píng)分無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。

2.3 影響PD伴認(rèn)知障礙的單因素分析 PD認(rèn)知正常組在年齡、病程、H-Y分期、UPDRSⅢ評(píng)分、血清OPN水平等方面均低于PD認(rèn)知障礙組，受教育年限高于PD認(rèn)知障礙組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組在性別、吸煙、飲酒、糖尿病及高血壓的發(fā)生率、血清OPG及OCN水平方面無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表2)。

2.4 影響PD伴認(rèn)知障礙的多因素分析 以PD有無(wú)認(rèn)知障礙為因變量，以O(shè)PN、年齡、受教育年限、病程、H-Y分期、UPDRS Ⅲ評(píng)分為自變量，進(jìn)行非條件Logistic回歸分析，結(jié)果顯示年齡及OPN與PD認(rèn)知功能障礙相關(guān)(P<0.05)(見(jiàn)表3)。

2.5 PD患者血清OPN、OPG及OCN水平與MOCA評(píng)分及相關(guān)認(rèn)知領(lǐng)域的相關(guān)性分析 PD組血清OPN水平與MoCA評(píng)分、注意力、計(jì)算力以及抽象思維呈負(fù)相關(guān)(P<0.05);PD組血清OCN水平與延遲回憶呈正相關(guān)(P<0.05)，而血清OPG與MoCA及其他認(rèn)知領(lǐng)域均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)(見(jiàn)表4)。

表1 PD組與對(duì)照組血清OPN、OPG、OCN水平比較

表2 影響PD伴認(rèn)知障礙的單因素分析

表3 影響PD伴認(rèn)知障礙的多因素分析

表4 PD組血清OPN、OPG、OCN水平與MoCA評(píng)分及相關(guān)認(rèn)知領(lǐng)域的相關(guān)性分析

3 討 論

PD是以運(yùn)動(dòng)障礙為主要表現(xiàn)的神經(jīng)退行性疾病，隨著疾病的惡化可出現(xiàn)認(rèn)知功能受損，增加患者生活負(fù)擔(dān)。有研究表明，骨性蛋白與疾病的運(yùn)動(dòng)障礙及認(rèn)知功能的發(fā)生均相關(guān)，因此可為疾病的診治提供新的切入點(diǎn)。

OPN是一種高度磷酸化的糖蛋白[9]，在PD中可能起到雙重作用，一方面可通過(guò)抗炎、抗凋亡、以及誘導(dǎo)活化細(xì)胞增殖等方面，對(duì)PD起到神經(jīng)保護(hù)作用[10,11]；但另一方面，可能加速PD的進(jìn)展惡化。有研究顯示，OPN結(jié)構(gòu)中含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的肽片段通過(guò)減少神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活，減少炎癥反應(yīng)，從而保護(hù)酪氨酸羥化酶(TH)陽(yáng)性細(xì)胞免受1-甲基-4-苯基吡啶離子(MPP+)毒性誘導(dǎo)死亡，而TH則是DA生物合成途徑的關(guān)鍵酶[12]。而Maetzler等人發(fā)現(xiàn)，OPN敲除的PD小鼠模型中DA神經(jīng)元損失較少以及神經(jīng)膠質(zhì)反應(yīng)降低，表明OPN對(duì)PD具有神經(jīng)損傷作用，且在PD患者腦脊液(cerebrospinal fluid，CSF)中發(fā)現(xiàn)，OPN水平與癡呆呈正相關(guān)，并推測(cè)導(dǎo)致認(rèn)知功能下降的原因可能是OPN與PD中DA神經(jīng)系統(tǒng)以外的神經(jīng)元損傷有關(guān)，如海馬區(qū)域的神經(jīng)元[6]。

本研究中提示，PD組血清OPN水平顯著高于對(duì)照組，同時(shí)與H-Y分期及UPDRS Ⅲ評(píng)分呈正相關(guān)，與以往研究相一致[5]，提示高水平的血清OPN，可能加速PD疾病的進(jìn)展，并且可評(píng)估PD疾病嚴(yán)重程度。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)PD認(rèn)知障礙組血清OPN水平顯著高于認(rèn)知正常組，且與MoCA評(píng)分、注意力、計(jì)算力以及抽象思維方面呈負(fù)相關(guān)，同時(shí)進(jìn)行多因素分析后，發(fā)現(xiàn)血清OPN水平仍與PD認(rèn)知障礙相關(guān)，表明OPN可能為PD伴認(rèn)知障礙的危險(xiǎn)因素。表明高水平的OPN可能參與PD伴認(rèn)知障礙的發(fā)病過(guò)程，并且可能與CSF水平具有一致性[6]，其具體機(jī)制有待明確。

OCN是一種成骨細(xì)胞中特異性表達(dá)的分泌蛋白，不僅可以調(diào)節(jié)骨的礦化過(guò)程，同時(shí)作為內(nèi)分泌激素，在腦干、丘腦和下丘腦中積累，影響各種神經(jīng)遞質(zhì)的合成和信號(hào)傳導(dǎo)[13,14]。OCN參與PD的炎癥反應(yīng)，有研究發(fā)現(xiàn)PD患者外周血中的OCN水平與C-反應(yīng)蛋白和HY分期相關(guān)，表明炎癥可能是OCN與PD進(jìn)展之間的潛在橋梁[5]。OCN在PD中具有保護(hù)作用，其在PD動(dòng)物模型中通過(guò)AKT/GSK3β信號(hào)通路減輕炎癥反應(yīng)對(duì)DA神經(jīng)元的損傷，從而糾正運(yùn)動(dòng)功能障礙[7]。

OCN與認(rèn)知功能有一定關(guān)系，OCN缺乏的小鼠表現(xiàn)出明顯的焦慮行為及認(rèn)知障礙，外源性給予OCN可改善小鼠的認(rèn)知功能[15]，但OCN與PD中認(rèn)知障礙的研究較少。在本研究表明，PD患者血清OCN較對(duì)照組有所升高，與既往研究相一致[5]，但既往研究發(fā)現(xiàn)PD患者CSF中OPN下降，可能是OCN在中樞系統(tǒng)與外周中對(duì)于PD存在不同作用機(jī)制所致，但具體機(jī)制還需進(jìn)一步探索。血清OCN與PD患者HY分期及運(yùn)動(dòng)癥狀呈正相關(guān)，提示其與PD運(yùn)動(dòng)癥狀相關(guān)，同時(shí)可對(duì)疾病嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估。在PD認(rèn)知方面，僅與MoCA量表中延遲回憶呈正相關(guān)，且血清OCN越低，延遲回憶能力越差，表明OCN可能與PD認(rèn)知功能相關(guān)。鑒于OCN可對(duì)認(rèn)知功能有改善作用，因此需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量以明確OCN與PD認(rèn)知功能的關(guān)系。

OPG是一種糖蛋白，成骨細(xì)胞合成，在骨骼、血管和免疫生物學(xué)中起著關(guān)鍵作用[16]。OPG主要通過(guò)RANKL/RANK/OPG(RRO軸)，參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)，主要通過(guò)小膠質(zhì)細(xì)胞及巨噬細(xì)胞作用，參與疾病的發(fā)生過(guò)程[17]。目前對(duì)于PD中血清OPG水平的研究結(jié)果有一定差異，Alrafiah等人納入26例PD患者，發(fā)現(xiàn)PD患者血清OPG水平高于對(duì)照組[18]；一項(xiàng)納入250例PD患者的研究顯示，PD血漿及CSF中OPG較對(duì)照組有所下降[5]。而本研究中結(jié)果表明，PD患者血清OPG較對(duì)照組顯著下降，但與疾病嚴(yán)重程度及認(rèn)知功能未有明確相關(guān)性，表明低水平OPG可能參與PD疾病的發(fā)病過(guò)程。

綜上所述，血清骨性蛋白OPN、OPG、OCN可能參與PD的發(fā)病過(guò)程，其中OPN、OCN不僅可以評(píng)估疾病嚴(yán)重程度，同時(shí)可能參與PD認(rèn)知障礙的發(fā)病過(guò)程。同時(shí)本研究存在以下不足，納入的樣本量較小，且僅研究外周血中骨性蛋白的水平，而PD是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，因此不能直接說(shuō)明骨性蛋白對(duì)于中樞系統(tǒng)的作用，以及量表的評(píng)估主觀性過(guò)強(qiáng)等局限性因素。