帕金森病患者血清miR-1976、GDF-15水平變化及與姿勢步態(tài)異常型的關(guān)系

歐詒丹, 鐘純正, 高元杰, 郭春宣

帕金森病(Parkinson disease,PD)是常見進(jìn)行性慢性神經(jīng)系統(tǒng)變性病,多發(fā)于老年人,患病率僅低于阿爾茨海默病[1]。按照運(yùn)動(dòng)障礙可將PD分為震顫型、姿勢步態(tài)異常型,兩種亞型首發(fā)癥狀、病情程度、左旋多巴治療反應(yīng)、智能障礙和異動(dòng)癥發(fā)生率及預(yù)后方面存在顯著差異,后者較前者常伴有嚴(yán)重認(rèn)知缺陷[2,3]。因此及早明確PD異質(zhì)性,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)其病情程度極為關(guān)鍵。生長分化因子15(GDF-15)在外周神經(jīng)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布廣泛,受損傷、炎癥、應(yīng)激等刺激時(shí),其表達(dá)升高,起到抗炎作用,已有研究證實(shí)其能參與神經(jīng)系統(tǒng)變性病、腦血管疾病等多種神經(jīng)性疾病發(fā)生、進(jìn)展過程[4,5]。另退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展中,已確認(rèn)miRNA起到關(guān)鍵作用,如重度脊髓性肌萎縮存在表達(dá)失衡的miRNA簇(miR-100-5p、miR-335-5p),而miR-16過表達(dá)靶向淀粉樣蛋白前體蛋白基因參與阿爾茲海默病相關(guān)病理機(jī)制[6]。但臨床實(shí)驗(yàn)中,檢索PD與GDF-15、miRNA間關(guān)系的研究目前仍鮮有報(bào)道,本研究嘗試探討PD患者血清miR-1976、GDF-15水平變化及與其姿勢步態(tài)異常型的關(guān)系,旨在為臨床更有效防治PD提供參考依據(jù),報(bào)道如下。

1 資料和方法

1.1 臨床資料 選擇2020年3月-2022年10月我院PD患者76例(研究組),其中女48例,男28例,病程6個(gè)月～7年,平均(3.62±1.25)年,年齡60～78歲,平均(68.75±4.27)歲,根據(jù)帕金森病評(píng)定量表第三部分[7](UPDRS-Ⅲ)進(jìn)行分型:40例震顫型,36例姿勢步態(tài)異常型。納入標(biāo)準(zhǔn):符合《早發(fā)型帕金森病的診斷與治療中國專家共識(shí)》[8]中PD診斷標(biāo)準(zhǔn);年齡60～80歲;簡易智力狀況檢查量表(MMSE)評(píng)估認(rèn)知能力正常,能理解并完成相關(guān)量表評(píng)估;所有患者均停藥2周或未經(jīng)治療;患者或家屬知情研究,簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):精神障礙、譫妄、失語等損害認(rèn)知功能的疾病;藥物、腦外傷等所致繼發(fā)性PD;合并多系統(tǒng)萎縮、皮質(zhì)基底節(jié)變性、進(jìn)行性核上性麻痹、帕金森綜合征、肝豆?fàn)詈俗冃约捌渌窠?jīng)退行性疾病。另取本院53例健康體檢者(對(duì)照組),無腦血管病、阿爾茨海默病、PD等神經(jīng)系統(tǒng)病史,其中女32例,男21例,年齡60～80歲,平均(69.48±4.64)歲。兩組性別、年齡比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 方 法

1.2.1 血清GDF-15檢測 入院次日清晨采集2 ml空腹靜脈血,2 500 r/min離心15 min,分離血清,酶聯(lián)免疫吸附法檢測GDF-15水平。

1.2.2 血清miR-1976檢測 提取血清總RNA,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,采用美國ABI公司7300定量PCR儀進(jìn)行靶基因擴(kuò)散,反應(yīng)體系包括10 μl SYBR Green染料、1 μl dNTPs、5 μl待測樣品cDNA、2 μl Taq聚合酶、1 μl上下游引物,總反應(yīng)體系20 μl,反應(yīng)條件:95 ℃變性5 s,預(yù)變形10 min,70 ℃延伸30 s,55 ℃退火30 s,40個(gè)循環(huán)。并根據(jù)2-△△CT=2-(CT.miRNA-CT.U6)Time x+(CT.miRNA-CT.U6)Time 0公式計(jì)算血清miR-1976相對(duì)表達(dá)強(qiáng)度。

1.3 病情程度評(píng)價(jià) 根據(jù)采用H-Y分期[9]評(píng)價(jià)PD病情程度,H-Y分期Ⅰ-Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ-Ⅴ期分別對(duì)應(yīng)輕度、中度、重度。

1.4 觀察指標(biāo) (1)比較兩組血清miR-1976、GDF-15水平;(2)PD患者病情程度與血清miR-1976、GDF-15水平的相關(guān)性;(3)比較不同運(yùn)動(dòng)亞型患者臨床特征資料及血清miR-1976、GDF-15水平;(4)Logistic回歸分析血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的影響;(5)血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的預(yù)測價(jià)值。

2 結(jié) 果

2.1 兩組血清miR-1976、GDF-15水平 研究組血清miR-1976、GDF-15水平高于對(duì)照組,另隨病情程度增加,PD患者血清miR-1976、GDF-15水平逐漸升高(P<0.05)(見表1)。

表1 兩組血清miR-1976、GDF-15水平比較

2.2 PD患者病情程度與血清miR-1976、GDF-15水平的相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析,血清miR-1976、GDF-15水平與PD患者病情程度呈正相關(guān)(r值分別為0.786、0.931,P<0.05)(見圖1、2)。

圖1 miR-1976與病情程度呈正相關(guān)

圖2 GDF-15與病情程度呈正相關(guān)

2.3 不同運(yùn)動(dòng)亞型患者臨床特征資料 姿勢步態(tài)異常型PD患者性別、年齡、病程、受教育程度、有家族史比例及左旋多巴等效劑量與震顫型PD患者比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但姿勢步態(tài)異常型PD患者H-Y分級(jí)、UPDRS-Ⅲ評(píng)分及血清miR-1976、GDF-15水平高于震顫型PD患者,MMSE評(píng)分低于震顫型PD患者(P<0.05)(見表2)。

表2 不同運(yùn)動(dòng)亞型患者臨床特征資料比較

2.4 血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的影響 以姿勢步態(tài)異常型PD(是=1,否=0)為因變量,血清miR-1976、GDF-15表達(dá)為因變量(以均值為界,≤界值=1,>界值=2),納入Logistic回歸方程,結(jié)果表明,校正H-Y分級(jí)、UPDRS-Ⅲ評(píng)分、MMSE評(píng)分后,miR-1976、GDF-15高表達(dá)是姿勢步態(tài)異常型PD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)(見表3)。

表3 血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的影響

2.5 血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的預(yù)測價(jià)值 以姿勢步態(tài)異常型PD患者血清miR-1976、GDF-15水平為陽性樣本,震顫型PD患者血清miR-1976、GDF-15水平為陰性樣本,繪制各指標(biāo)預(yù)測姿勢步態(tài)異常型的ROC曲線,結(jié)果顯示,miR-1976、GDF-15預(yù)測姿勢步態(tài)異常型PD的AUC分別為0.882、0.768;應(yīng)用SPSS軟件的聯(lián)合應(yīng)用ROC理論模式,構(gòu)建各指標(biāo)聯(lián)合診斷的ROC模型,結(jié)果顯示,聯(lián)合預(yù)測AUC最大,為0.907(見圖3、表4)。

圖3 血清miR-1976、GDF-15水平預(yù)測姿勢步態(tài)異常型PD的ROC曲線

表4 血清miR-1976、GDF-15水平對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD的預(yù)測價(jià)值

3 討 論

目前臨床主要根據(jù)臨床表現(xiàn)診斷PD,即便是嚴(yán)格根據(jù)中國帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)[10],仍存在較高誤診率。故尋求有效、簡單的生化標(biāo)志物幫助診斷PD一直是臨床重點(diǎn)研究課題。

GDF-15為應(yīng)激反應(yīng)性因子之一,氧化應(yīng)激、損傷、炎癥發(fā)生時(shí),經(jīng)P53轉(zhuǎn)錄因子途徑能刺激GDF-15表達(dá),起到抗凋亡、抗炎效應(yīng)[11]。Yatsuga等[12]研究發(fā)現(xiàn),GDF-15能保護(hù)黑質(zhì)紋狀體多巴胺能神經(jīng)元。唐蘊(yùn)怡等[13]提出,PD主要是由膜離子通道受阻引起。另動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,GDF-15對(duì)大鼠小腦顆粒神經(jīng)元膜離子通道表達(dá)具有調(diào)節(jié)作用,中樞神經(jīng)系統(tǒng)中GDF-15扮演重要角色[14],正好印證以上結(jié)果。但神經(jīng)系統(tǒng)中GDF-15的具體作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果顯示,研究組血清GDF-15水平較對(duì)照組高,且其水平與PD病情程度呈正相關(guān)。提示GDF-15能作為PD血液標(biāo)志物之一,反映病情進(jìn)展程度。推測原因可能為,GDF-15主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞,人體受氧化應(yīng)激、炎癥、損傷時(shí),能促進(jìn)GDF-15表達(dá);另PD發(fā)生時(shí)外周血及腦脊液中存在多種炎癥因子表達(dá),如IL-2、TNF-α、IL-1β等,而以上炎癥因子均能誘導(dǎo)GDF-15表達(dá),升高GDF-15水平[15]。因此,GDF-15可作為評(píng)價(jià)PD的敏感標(biāo)志物之一,反映病情進(jìn)展。

miRNA是一種內(nèi)源性單鏈RNA,長度約18～25個(gè)核苷酸,能調(diào)控基因表達(dá),參與細(xì)胞分化、增殖、代謝、凋亡等一系列生理過程[16]。已有研究表明,miR-1976在血液循環(huán)中以結(jié)合高密度脂蛋白或外切體形式存在于胞漿,其可能與多巴胺能神經(jīng)元凋亡有關(guān)[17]。本研究中研究組血清miR-1976表達(dá)高于對(duì)照組,且隨PD病情進(jìn)展,其表達(dá)逐漸升高。提示miR-1976可能作為一種潛在的PD生物標(biāo)志物。其機(jī)制可能為PINK1信號(hào)通路可與miR-1976相互作用,促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元凋亡,影響PD發(fā)展過程。PINK1是重要腫瘤表達(dá)譜基因,沉默PINK1能降低MEF2活性,促進(jìn)腫瘤凋亡[18]。另有研究表明,突變引起PINK1功能失常,可導(dǎo)致線粒體功能障礙,誘導(dǎo)多巴胺能神經(jīng)元凋亡,促進(jìn)PD發(fā)生、進(jìn)展[19]。由此推測miR-1976可能作用于PINK1信號(hào)通路,促進(jìn)多巴胺能神經(jīng)元凋亡,從而在PD發(fā)生發(fā)展中起到關(guān)鍵作用。

臨床異質(zhì)性是主要PD特征之一,各亞型患者預(yù)后具有明顯差異,與震顫型相比,姿勢步態(tài)異常型病情進(jìn)展速度快,且常伴隨認(rèn)知損害、自主神經(jīng)功能受損、睡眠障礙、疼痛等非運(yùn)動(dòng)癥狀,致殘率較高,預(yù)后差,需積極治療[20]。然而目前對(duì)不同亞型PD的產(chǎn)生機(jī)制仍未明確,已有報(bào)道表明,姿勢步態(tài)異常型PD患者黑質(zhì)、紅核多巴胺能神經(jīng)元脫失更為明顯[21]。本研究進(jìn)一步Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn),miR-1976高表達(dá)是姿勢步態(tài)異常型PD的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。提示miR-1976高表達(dá)可經(jīng)PINK1途徑,導(dǎo)致更多黑質(zhì)、紅核多巴胺能神經(jīng)元凋亡,從而引起姿勢步態(tài)異常型PD。另多項(xiàng)研究表明,姿勢步態(tài)異常型PD患者存在更嚴(yán)重抗氧化酶損害,氧自由基清除能力明顯下降,神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷更重,從而造成預(yù)后不良[22]。GDF-15作為一種應(yīng)激反應(yīng)蛋白,能誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞分泌大量GDF-15,保護(hù)血管;同時(shí)隨前炎癥細(xì)胞因子、活性氧類因子增加,可引起氧化應(yīng)激反應(yīng),進(jìn)一步促進(jìn)GDF-15表達(dá)[23,24]。由此推測血清GDF-15水平可能通過影響氧化應(yīng)激反應(yīng)從而影響PD異質(zhì)性。另ROC顯示,miR-1976、GDF-15聯(lián)合預(yù)測姿勢步態(tài)異常型PD的AUC值為0.907,對(duì)應(yīng)敏感度、特異度為92.50%、77.78%。進(jìn)一步表明miR-1976聯(lián)合GDF-15對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD具有較高預(yù)測價(jià)值,利于臨床及早防治。

PD患者血清miR-1976、GDF-15表達(dá)升高,且其水平變化與PD病情程度與臨床異質(zhì)性類型有關(guān),聯(lián)合檢測對(duì)姿勢步態(tài)異常型PD具有較高預(yù)測價(jià)值,可為臨床早期更積極治療提供一定參考依據(jù)。