血清α-突觸核蛋白及類胰島素1 號增長因子水平與帕金森病患者認(rèn)知功能的相關(guān)性分析

蔡衛(wèi)衛(wèi) 許曉輝 劉 超 張 莉

鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院，河南 洛陽471000

左旋多巴制劑是帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）患者治療首選藥物，但文獻指出PD 患者經(jīng)左旋多巴制劑治療后仍有認(rèn)知損害風(fēng)險，治療效果往往達不到預(yù)期，甚至部分患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙［1］。認(rèn)知功能障礙通常會導(dǎo)致PD患者病情遷延不愈，甚至加重或惡化病情，增加精神衰退或殘疾風(fēng)險［2］。故早期準(zhǔn)確預(yù)測PD患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生風(fēng)險，并盡早干預(yù)尤為必要。α-突觸核蛋白（α-synuclein，α-syn）是一種在中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸前及核周表達的可溶性蛋白質(zhì)，已被證實與PD的發(fā)病及功能障礙密切相關(guān)［3-4］。作為一種促生長因子，類胰島素1 號增長因子（insulin like growth factor 1，IGF-1）是一種在分子結(jié)構(gòu)上與胰島素類似的多肽蛋白物質(zhì)，對神經(jīng)生長具有調(diào)節(jié)作用［5］。IGF-1在腦組織中大量存在，研究證實IGF-1 對中樞神經(jīng)細(xì)胞具有營養(yǎng)保護功效［6-7］。由此推測，α-syn、IGF-1 異常表達可能參與PD 患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生、發(fā)展，但具體機制尚不清楚，相關(guān)研究也較少。本研究主要觀察PD 患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況及發(fā)生認(rèn)知功能障礙可能的因素，分析血清α-syn、IGF-1 水平與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系，以指導(dǎo)未來PD 經(jīng)左旋多巴制劑治療后發(fā)生認(rèn)知功能障礙的早期風(fēng)險預(yù)測及干預(yù)。

1 對象和方法

1.1 研究對象選取2018-03—2020-01 鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院治療的58例PD患者為研究對象，男30 例，女28 例；年齡67～79（71.65±1.02）歲；病程1～10（5.84±1.12）a。本研究經(jīng)鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)同意實施，患者及其家屬均知曉本次研究內(nèi)容，并簽署知情同意書。

1.2 入選與排除標(biāo)準(zhǔn)（1）入選標(biāo)準(zhǔn)：①帕金森病患者均需符合《帕金森病的診斷與治療》內(nèi)相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②接受左旋多巴制劑治療的患者；③患者均為原發(fā)性PD。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴精神障礙影響檢查配合度者；②合并其他病理性認(rèn)知功能障礙者；③合并惡性腫瘤者；④合并其他重要臟器相關(guān)疾病者；⑤合并腦梗死、腦積水者。

1.3 方法（1）治療方法：所有患者接受左旋多巴制劑治療，均治療5個月。（2）認(rèn)知功能障礙評估與分組方法：分別于患者經(jīng)左旋多巴制劑治療5 個月后，使用簡易精神狀態(tài)量表（mini-mental state examination，MMSE）［8］評估患者認(rèn)知障礙情況，以定向力、記憶力、注意力、計算力、回憶能力及語言能力為主要內(nèi)容，總分30 分，得分越高表示患者認(rèn)知障礙程度越輕；依據(jù)MMSE 評估結(jié)果，將評分＞27 分的PD 患者納入發(fā)生組，評分＜27 分的患者納入未發(fā)生組。（3）基線資料收集方法：采用我院自制基線資料調(diào)查量表調(diào)查2 組患者的一般資料，Cronbach’s α 系數(shù)為0.86，重測效度為0.88，包括年齡（≥75 歲、＜75 歲）、性別（男、女）、病程、吸煙史（吸煙指數(shù)≥400，吸煙指數(shù)=每天吸煙支數(shù)×吸煙年數(shù)）、合并高血壓［收縮壓≥140 mmHg 和（或）舒張壓≥90 mmHg］、臨床分型（震顫型、強直型、混合型）、帕金森病家族史（有、無）。（4）實驗室指標(biāo)檢測方法：分別于2 組患者接受治療當(dāng)天早晨，空腹?fàn)顟B(tài)下抽取5 mL 外周肘靜脈血，使用TD5A 自動脫蓋離心機（長沙英泰儀器有限公司）取血清。①腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）：以3 000 r/min 的速度離心15 min 后取血清，使用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測；②α-syn：以1 400 r/min 的速度離心15 min 后取血清，經(jīng)ELISA檢測；③IGF-1：以4 000 r/min 的速度離心10 min 后取血清，經(jīng)ELISA 檢測。試劑盒均由合肥萊爾生物科技有限公司提供。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 24.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料均經(jīng)Shapiro-Wilk 正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料用率（%）表示，采用χ2檢驗，PD患者血清α-syn 水平與IGF-1 水平間的相關(guān)性采用雙變量Pearson直線相關(guān)性分析，PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的相關(guān)影響因素采用Logistic 回歸分析；繪制受試者工作曲線（ROC），檢驗主要指標(biāo)預(yù)測PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的價值，以曲線下面積（AUC）評價，AUC≤0.50：無預(yù)測價值；0.50＜AUC＜0.70：預(yù)測價值較低；0.70＜AUC＜0.90：預(yù)測價值中等；AUC＞0.90：預(yù)測價值較高。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況58 例PD 患者經(jīng)左旋多巴制劑治療5個月后，發(fā)生認(rèn)知功能障礙20例，發(fā)生率34.48%（20/58）。

2.2 發(fā)生組與未發(fā)生組基線資料、實驗室指標(biāo)比較2組年齡、性別、病程、吸煙史、合并高血壓、臨床分型、帕金森病家族史對比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；發(fā)生組血清TNF-α、IL-6、α-syn 水平均高于未發(fā)生組，且IGF-1水平低于未發(fā)生組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 發(fā)生組與未發(fā)生組基線資料、實驗室指標(biāo)比較Table 1 Comparison of baseline data and laboratory indexes between the occurrence group and the non occurrence group

2.3 PD 患者血清α-syn水平與IGF-1 水平的相關(guān)性分析采用雙變量Pearson 直線相關(guān)性分析，結(jié)果顯示PD患者血清α-syn水平與IGF-1水平之間呈負(fù)相關(guān)（r= 0.554，P＜0.001）。見圖1。

圖1 PD患者血清α-syn水平與IGF-1水平的相關(guān)性散點圖Figure 1 Scatter plot of correlation between serum α-syn level and IGF-1 level in patients with PD

2.4 各指標(biāo)影響PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的二元Logistic回歸分析將PD患者血清TNF-α、IL-6、αsyn、IGF-1水平分別作為協(xié)變量，認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況為因變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），二元回歸分析顯示，血清TNF-α、IL-6、α-syn、IGF-1 水平可能是PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的影響因素（OR＞1，P＜0.05）。見表2。

表2 各指標(biāo)影響PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的二元Logistic回歸分析Table 2 Results of binary Logistic regression analysis on the influence of each index on cognitive dysfunction in PD patients

2.5 各指標(biāo)影響PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的多元Logistic回歸分析將2.2中全部基線資料納入作為協(xié)變量，認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況作為因變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），建立多元回歸模型，在校正年齡、性別、病程、吸煙史、合并高血壓、臨床分型、帕金森病家族史等帶來的影響后，結(jié)果顯示血清TNF-α、IL-6、α-syn水平過表達及IGF-1低表達均是PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的影響因素（OR＞1，P＜0.05）。見表3。

表3 各指標(biāo)影響PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的多元Logistic回歸分析Table 3 Results of multiple Logistic regression analysis on the influence of each index on cognitive dysfunction in PD patients

2.6 血清α-syn 水平預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險的效能分析將PD 患者血清α-syn 水平作為檢驗變量，認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況作為狀態(tài)變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），繪制ROC 曲線（圖2），結(jié)果顯示血清α-syn 水平預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的AUC 為0.831（0.687～0.975）＞0.80，預(yù)測價值較理想。依據(jù)ROC曲線得出血清α-syn的cut-off值為7.940 ng/mL，在該cut-off 值水平下，敏感度、特異度及約登指數(shù)分別為0.950、0.947、0.897。

圖2 血清α-syn 水平預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險的ROC曲線Figure 2 ROC curve of serum α-syn level predicting the risk of cognitive impairment in PD patients

2.7 血清IGF-1水平預(yù)測PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險的效能分析將PD 患者血清IGF-1 水平作為檢驗變量，認(rèn)知功能障礙發(fā)生情況作為狀態(tài)變量（1=發(fā)生，0=未發(fā)生），繪制ROC 曲線（圖3），結(jié)果顯示血清IGF-1 預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的AUC 為0.838（0.715～0.961）＞0.80，預(yù)測價值較理想。依據(jù)ROC 曲線得出血清α-syn 的cut-off 值為142.500 ng/mL，在該cut-off 值水平下，敏感度、特異度及約登指數(shù)分別為0.974、0.550、0.524。

圖3 血清IGF-1 水平預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險的ROC曲線Figure 3 ROC curve of serum IGF-1 level predicting the risk of cognitive impairment in PD patients

3 討論

認(rèn)知功能障礙是PD 患者常見神經(jīng)心理障礙性疾病，研究指出PD所致的認(rèn)知功能損害可降低患者社會適應(yīng)性，不利于預(yù)后，且具有發(fā)生率高的特點，對患者的認(rèn)知能力、情緒控制及行為能力控制均有嚴(yán)重干擾［9-10］。因此，早期有效預(yù)測PD 患者的認(rèn)知功能障礙風(fēng)險，對擬定合理干預(yù)方案、改善患者預(yù)后尤為重要。

IKEDA 等［11］報道，PD 患者經(jīng)左旋多巴制劑治療后，認(rèn)知功能障礙發(fā)生率約35%，本研究中患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生率為34.48%，與上述研究接近，表明PD 患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生風(fēng)險高，故分析PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙影響因素及可能的風(fēng)險預(yù)測因子對指導(dǎo)治療、改善預(yù)后意義重大。認(rèn)知功能障礙的發(fā)生、發(fā)展與免疫功能異常有關(guān)，而TNF-α、IL-6 是常見的免疫功能及神經(jīng)功能調(diào)節(jié)因子，可反映機體免疫功能及神經(jīng)功能狀態(tài)，已被研究證實參與了認(rèn)知功能障礙的發(fā)生及發(fā)展［12-13］。分析其原因為TNFα與兒茶酚胺可相互作用，TNF-α水平升高可打破機體神經(jīng)遞質(zhì)間的平衡，從而導(dǎo)致腦神經(jīng)發(fā)生急慢性退變，進一步加重認(rèn)知功能受損程度［14］。IL-6 具有多種生理功能，能夠誘導(dǎo)B細(xì)胞分化，進而釋放免疫球蛋白，參與免疫反應(yīng)，從而影響認(rèn)知功能，不利于預(yù)后［15］。但需要注意的是，TNF-α、IL-6可能受患者其他基礎(chǔ)性疾病或所用藥物影響，對檢測結(jié)果產(chǎn)生干擾，影響研究的可靠性，單獨依靠上述因子評估認(rèn)知功能障礙局限性較大。

α-syn 的功能具有多樣性，其與突觸結(jié)構(gòu)的維持、神經(jīng)的可塑性、細(xì)胞黏附、磷酸化、細(xì)胞分化以及多巴胺的攝取調(diào)控等均密切相關(guān)［16］。IGF-1 是一種對神經(jīng)生長具有調(diào)節(jié)作用的活性物質(zhì)，能夠顯著刺激軸突生長，使神經(jīng)元分化增殖、凋亡及神經(jīng)信號發(fā)生傳導(dǎo)［17-18］。另有研究證實，血清IGF-1水平與腦出血患者認(rèn)知功能下降程度呈正相關(guān)［19］，故推測αsyn、IGF-1的異常表達參與了PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生及發(fā)展。本研究經(jīng)對比發(fā)生組與未發(fā)生組的血清α-syn、IGF-1 水平并進行回歸分析顯示，血清α-syn 水平過表達、IGF-1 低表達是PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的影響因素，初步提示血清α-syn、IGF-1表達與PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生密切相關(guān)，其原因為正常情況下α-syn通常是舒展的可溶性結(jié)構(gòu)，但體內(nèi)α-syn 呈過表達狀態(tài)時，導(dǎo)致α-syn 異常沉積，進而使神經(jīng)元發(fā)生變性、壞死，引發(fā)腦組織形態(tài)改變，繼而影響認(rèn)知功能；此外，α-syn不僅與腦和腦膜小動脈、動脈壁中神經(jīng)炎斑及血管沉積物具有協(xié)同作用，且能夠使上述物質(zhì)相互積聚，進而發(fā)生沉積及纖維化，進一步加重神經(jīng)元的損傷，影響認(rèn)知功能，導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙［20-21］。IGF-1 可加速腦內(nèi)β 淀粉樣蛋白的清除速度，阻止神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡，從而達到改善認(rèn)知功能的目的［22］。同時，IGF-1具有一定抗炎能力，可顯著穩(wěn)定血管內(nèi)皮細(xì)胞，降低體內(nèi)活性氧含量，進而使血管再生，達到保護微循環(huán)的功效［23］。另外，IGF-1在與胰島素樣生長因子1受體（IGF-1R）結(jié)合后可誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)相關(guān)信號傳導(dǎo)，阻止因缺血、缺氧導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞凋亡，且二者結(jié)合后還能夠修復(fù)神經(jīng)細(xì)胞、軸突生長等神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育功能［24-25］。但IGF-1 水平降低時，可顯著削弱機體的抗炎能力，加速神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，進一步加重PD患者認(rèn)知功能損害，繼而增加認(rèn)知功能障礙發(fā)生風(fēng)險［26］。

為了更進一步明確血清α-syn、IGF-1表達與PD患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的關(guān)系，繪制ROC曲線發(fā)現(xiàn)，血清α-syn、IGF-1 水平預(yù)測PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的AUC均＞0.80，在血清α-syn、IGF-1的cut-off值分別為7.940 ng/mL、142.500 ng/mL 時，預(yù)測價值較理想。上述結(jié)果均證實，血清α-syn、IGF-1 表達與PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙有關(guān)，可作為PD 患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險的預(yù)測指標(biāo)。此外，本研究顯示，PD 患者血清α-syn 水平與IGF-1 水平呈負(fù)相關(guān)，提示PD 患者血清α-syn 水平與IGF-1 水平可相互影響，可能二者相互影響、相互作用，共同參與了PD患者認(rèn)知功能障礙的發(fā)生，但二者相互作用參與認(rèn)知功能障礙病理過程的具體機制仍尚未明確，且相關(guān)研究較少，仍需未來進一步展開大樣本、長時間的研究加以驗證。

PD 患者治療后發(fā)生認(rèn)知功能障礙風(fēng)險較高，可能與α-syn 水平過表達、IGF-1 低表達有關(guān)，臨床可考慮通過檢測患者血清α-syn、IGF-1 表達預(yù)測PD患者認(rèn)知功能障礙風(fēng)險，以指導(dǎo)早期干預(yù)，促進良性預(yù)后。