帕金森病發(fā)病風(fēng)險與體內(nèi)硒元素水平的meta分析*

陳芝君，馬 建，唐 娜，董洋洋，賀權(quán)源，周軍華

(湖南師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子流行病學(xué)重點實驗室，湖南 長沙 410000)

帕金森病是僅次于阿爾茨海默癥，發(fā)病率排在第2位的神經(jīng)退行性疾病[1]，其主要病理改變是中腦黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元變性死亡，從而引起紋狀體多巴胺含量顯著減少[2]。帕金森病的臨床表現(xiàn)主要為靜止震顫、肌張力增高及姿勢協(xié)調(diào)障礙等。隨著社會老齡化的加速，帕金森病帶來的疾病負(fù)擔(dān)將進一步加重[3]。帕金森病的確切病因目前并不清楚，但有研究表示體內(nèi)微量元素失調(diào)可能在帕金森病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，如硒、鐵、銅等微量元素的水平異常可能誘導(dǎo)氧化應(yīng)激對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生損害[4]。硒元素是人體必需的微量元素，具有抗癌、抗氧化、增強免疫力等諸多生物活性[5]，但其在帕金森病患者與非帕金森病患者體內(nèi)水平差異的研究結(jié)論尚存在爭議[6-8]。本文通過文獻檢索，對現(xiàn)有相關(guān)的病例對照研究進行meta分析，以探討帕金森病發(fā)病風(fēng)險與體內(nèi)硒元素水平的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1檢索策略 采用主題詞加自由詞相結(jié)合的方法，檢索PubMed、Embase、Web of Science、知網(wǎng)、萬方等電子數(shù)據(jù)庫,檢索建庫至2021年8月15日收錄的相關(guān)文獻。采用的英文主題詞為“Parkinson disease”“selenium”“case-control studies”。中文檢索主題詞為“帕金森”“硒”，同時通過其他網(wǎng)絡(luò)資源及追溯參考文獻等方式收集相關(guān)文獻。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 統(tǒng)計軟件使用STATA12.0。使用合并效應(yīng)量標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(SMD)及95%置信區(qū)間(95%CI)評估硒元素水平和帕金森病發(fā)病之間的關(guān)系。采用I2和Q檢驗評估納入研究間的異質(zhì)性，若I2<50%且Q檢驗的P>0.05，提示異質(zhì)性較小，則使用固定效應(yīng)模型，反之則使用隨機效應(yīng)模型。若存在明顯異質(zhì)性，則采用亞組分析、meta回歸探索異質(zhì)性來源，敏感性分析觀察合并結(jié)果的穩(wěn)定性，Begg′s檢驗評價納入的文獻是否存在發(fā)表偏倚。

2 結(jié) 果

2.1納入文獻的基本特征及質(zhì)量評價 共檢索出相關(guān)文獻667篇。剔除重復(fù)文獻后剩下405篇文獻。根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)進行篩選，最終16篇文獻納入meta分析[6-21]。文獻篩選流程見圖1。納入文獻的基本特征及NOS質(zhì)量評分見表1。

表1 納入文獻的基本特征

續(xù)表1 納入文獻的基本特征

圖1 文獻篩選流程圖

2.2Meta分析合并結(jié)果 共有13項研究[6-18]提供了帕金森病患者與對照組的血清或全血的硒元素水平，隨機效應(yīng)模型合并的結(jié)果顯示，帕金森病患者與對照組血液中硒元素水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(SMD=-0.15，95%CI-0.95～0.64，P>0.05)。異質(zhì)性檢驗:I2=97.1%,P<0.01，提示合并存在較大的異質(zhì)性。有3項研究[7-8,21]提供了帕金森病患者與對照組腦脊液中硒元素水平，隨機效應(yīng)模型合并的結(jié)果顯示，帕金森病患者腦脊液硒元素水平高于對照組(SMD=1.19，95%CI0.05～2.33,P<0.05)，異質(zhì)性檢驗:I2=91.4%,P<0.01，提示合并存在較大的異質(zhì)性。有2項研究[19-20]提供了帕金森病患者與對照組頭發(fā)中硒元素水平，隨機效用模型合并的結(jié)果顯示，帕金森病患者頭發(fā)中硒元素水平低于對照組(SMD=-1.19，95%CI-2.05～-0.32,P<0.05)，異質(zhì)性檢驗:I2=77.7%,P=0.034，提示合并存在異質(zhì)性。

2.3異質(zhì)性來源與敏感性分析 合并的結(jié)果均存在較大的異質(zhì)性，由于腦脊液及頭發(fā)中硒元素水平的相關(guān)研究數(shù)量偏少，所以僅對血液合并結(jié)果的異質(zhì)性來源進行探索。對血液的合并結(jié)果進行亞組分析，結(jié)果見表2。從結(jié)果來看，在對原始文獻選擇對照時是否進行年齡匹配的亞組分析中，未進行年齡匹配的帕金森病組的血液硒元素水平高于對照組，而使用年齡匹配的亞組并未得出差異。其余各個亞組的合并結(jié)果均顯示帕金森病患者血液中硒元素水平與對照組無差異，且異質(zhì)性均未明顯下降。使用meta回歸探索異質(zhì)性的來源：分別將文獻發(fā)表年份、研究數(shù)量、性別比例、是否進行年齡匹配等變量作為協(xié)變量進行meta回歸，結(jié)果顯示均沒有統(tǒng)計學(xué)意義。敏感性分析結(jié)果見圖2，剔除任何一項研究，異質(zhì)性均沒有明顯下降且合并效應(yīng)值無明顯變化，提示本meta分析合并結(jié)果較穩(wěn)定。

圖2 敏感性分析結(jié)果

表2 血液中硒元素水平的亞組分析

2.4發(fā)表偏倚 由于腦脊液及頭發(fā)中硒元素水平的研究納入數(shù)量少，僅對血液樣本的研究進行發(fā)表偏倚的檢驗。Begg′s 檢驗的P=0.90(圖3),提示血液樣本中合并的結(jié)果不存在發(fā)表偏倚。

圖3 血液樣本中發(fā)表偏倚的Begg′s檢驗

3 討 論

硒是人體必需的微量元素，但同時也是最有毒的天然元素之一，其安全攝入范圍很狹窄，且硒元素缺乏和過量暴露都與不良的健康影響有關(guān)[22]。硒元素的毒性程度可能取決于其化學(xué)形式，有研究表明無機和有機形式分別具有獨特的生物學(xué)特性[23-24]。有隊列研究發(fā)現(xiàn)，通過飲用水接觸無機六價硒的帕金森病患者死亡率高于未接觸無機六價硒的患者[24]。而通過飲食攝入的硒元素多為有機硒，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為硒化物作為供體合成谷胱甘肽過氧化物酶或者硒蛋白，從而在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮作用[25]，如發(fā)揮抗氧化的功能，可以保護多巴胺神經(jīng)元。但硒元素也可能通過氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)和其他機制對中樞神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生許多不良影響[26]。特別是硒元素，可能對多巴胺能神經(jīng)元產(chǎn)生不利影響，因為硒過度暴露可能會通過產(chǎn)生活性氧和改變多巴胺受體、酪氨酸羥化酶和多巴胺轉(zhuǎn)運基因的mRNA表達(dá)從而導(dǎo)致神經(jīng)退行性病變[27]。即使在硒元素水平十分低時，其神經(jīng)毒性也可能發(fā)生。有研究表明，硒元素能夠激活p38通路[28]，而p38通路可能與帕金森病的發(fā)病機制相關(guān)[29]。

本研究總結(jié)了帕金森病患者及其健康對照在不同的生物樣本中硒元素水平的病例對照研究的結(jié)果顯示，與對照組相比，帕金森病患者血液中硒元素水平相似，而腦脊液中硒元素的水平偏高，頭發(fā)中硒元素水平偏低。提示：帕金森病發(fā)病可能與血液中硒元素水平并無關(guān)聯(lián)，腦脊液中高硒元素水平可能是帕金森病發(fā)病的危險因素，頭發(fā)中高硒元素水平可能是帕金森病發(fā)病的保護因素。

帕金森病患者腦脊液中硒元素水平的增加也可能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中硒蛋白和具有抗氧化性能的酶合成增加的結(jié)果，這是對神經(jīng)系統(tǒng)氧化應(yīng)激的一種代償反應(yīng)[30]。在一項長期研究中表明，血漿硒與帕金森病的存在可能無關(guān)，只與評估協(xié)調(diào)性和運動速度的神經(jīng)任務(wù)表現(xiàn)呈正相關(guān)[31]。也有研究表明，腦脊液微量元素水平與其相應(yīng)的外周、循環(huán)水平可能并不相關(guān)，尤其是在帕金森病和其他神經(jīng)退行性病變患者中[32-33]，可能的原因是神經(jīng)退行性病變的患者體內(nèi)金屬轉(zhuǎn)運體的改變或血腦屏障的改變，從而影響了血液中金屬元素和腦脊液中金屬元素的比例[34]。不同硒元素種類在不同組織中水平可能沒有相關(guān)性，如無機硒與有機硒化學(xué)形式不同，在健康受試者的血液和腦脊液之間沒有相關(guān)性[35]。然而，由于缺乏腦脊液硒元素水平隨病程變化的數(shù)據(jù)，本研究無法更深入地探討帕金森病發(fā)生前后中樞神經(jīng)系統(tǒng)硒元素變化的機制。頭發(fā)中硒元素水平可反映人體過去幾十天甚至幾個月的體內(nèi)營養(yǎng)水平，但頭發(fā)中硒元素水平可能受到性別、年齡、環(huán)境中硒元素水平的影響[36]。本研究納入的2項原始研究均未對混雜因素進行控制，可能影響到結(jié)果的真實性。綜合以上，從病因?qū)W和生物學(xué)的角度出發(fā)，對于帕金森病患者而言，腦脊液中硒元素水平可能比血液、頭發(fā)中硒元素水平更有意義。腦脊液是中樞神經(jīng)系統(tǒng)分泌的生物基質(zhì)，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，與神經(jīng)退行性病變的診斷高度相關(guān)[37]。腦脊液反映了腦內(nèi)微量元素的失衡或暴露。因此，帕金森病患者腦脊液中硒元素水平與對照組相比的差異比在血液或頭發(fā)中的水平差異更有價值。如此看來，帕金森病患者腦脊液中硒元素水平較高，提示硒元素暴露是帕金森病的危險因素。從防控角度而言，對于老年人等高風(fēng)險人群，要保證硒元素攝入處于合理的范圍內(nèi)。

本meta分析有以下幾點不足之處：首先，研究帕金森病患者與對照組腦脊液及頭發(fā)中硒元素水平差異的文獻數(shù)量偏少，其結(jié)果可能受到發(fā)表偏倚的影響；其次，本研究所納入的是病例對照研究，回顧性的研究可能誘導(dǎo)虛假的因果關(guān)聯(lián)；最后，各項合并的結(jié)果均存在較大的異質(zhì)性。異質(zhì)性可能是由人種差異、研究質(zhì)量、地區(qū)差異、年齡、混雜因素的控制等因素而導(dǎo)致的。本研究對血液的合并結(jié)果進行了單因素meta回歸，以地域、檢測方法、發(fā)表年份、是否年齡匹配等因素為協(xié)變量，均無統(tǒng)計學(xué)上的顯著性，不能解釋異質(zhì)性的來源。在亞組分析中，發(fā)現(xiàn)未進行年齡匹配的帕金森病組血液硒元素水平高于對照組，而進行年齡匹配的亞組并沒有差異，這可能是由于年齡混雜引起。其余亞組分析的結(jié)果并未提示異質(zhì)性來源。

綜上所述，現(xiàn)有研究證據(jù)表明，頭發(fā)和腦脊液中硒元素水平與帕金森病發(fā)病可能相關(guān)，且腦脊液中硒元素水平可能是帕金森病的主要危險因素之一?？紤]納入研究的局限性，未來需要更多高質(zhì)量、前瞻性的研究來支持腦脊液中硒元素水平過高是帕金森病的危險因素。