尿酸与多发性硬化发生和复发的关系
2013-01-22蒋云童兴剑王萌张华秦绍森
蒋云 童兴剑 王萌 张华 秦绍森
多发性硬化(multiple sclerosis,MS)是中枢神经系统的慢性炎性脱髓鞘疾病,主要病理特点为白质广泛脱髓鞘,甚至轴索损害,部分再髓鞘化和胶质瘢痕形成。自由基一氧化氮(nitric oxide,NO)和超氧阴离子的毒性产物过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO-)参与了 MS和实验性自身免疫性 脑 脊 髓 炎 (experimental allergic encephalomyelitis,EAE)的发生。尿酸是人类体液中最主要的抗氧化剂和有效的ONOO-清除剂。动物实验研究发现尿酸通过保护血-脑脊液屏障的完整性、阻止ONOO-介导的硝化酪氨酸生成和细胞凋亡而抑制EAE的中枢神经系统损害,改善其临床预后[1];临床研究发现MS患者血尿酸水平降低,但血尿酸水平与 MS活动性的关系仍存在争议[2]。本研究通过分析MS患者血清尿酸水平的变化,旨在探讨尿酸在MS发生和复发中的作用。
1 对象和方法
1.1 研究对象 收集2002-01-2011-12作者医院收治的95例MS患者和性别、年龄匹配的97名健康体检者的血生化和MS患者的临床和脑MRI资料。所有MS患者满足2010版 MS McDonald的诊断标准。MS患者中,男20例,年龄23~48岁,平均(36.0±14.3)岁,病程7d~25年,发病次数1~9次;女75例,年龄18~64岁,平均(39.8±11.6)岁,病程5d~28年,发病次数1~10次。性别、年龄匹配的健康对照中,男20名,年龄22~49岁,平均(36.7±7.3)岁;女77名,年龄17~55岁,平均(37.1±7.0)岁。按扩展的残疾状态评分(expanded disability status score,EDSS)评定 MS患者的神经伤残程度。根据有无新的临床表现、新的责任病灶和/或头颅MRI有无强化,将MS患者分为活动期和缓解期。95例MS患者中,70例处于活动期,25例处于缓解期。所有MS患者无痛风、糖尿病和肾脏疾病,没有服用水杨酸类和噻嗪类利尿剂。
1.2 方法
1.2.1 血清尿酸测定:采集 MS患者和健康体检者早晨空腹静脉血,离心分离血清,采用酶定量分析法检测血清尿酸水平。作者医院血清尿酸的正常水平为155~357μmol/L。
1.2.2 脑和脊髓 MRI:95例 MS患者中,90例行脑和/或脊髓 MRI检查,其中55例行Gd-DTPA增强MRI检查。
1.3 统计学处理 采用SPSS16.0统计软件,计量资料以均数±标准差表示,两均数间比较采用t检验;多组间均数比较采用方差分析,均数间两两比较采用LSD-t检验;采用Pearson相关性分析分析血清尿酸水平与发病年龄、病程、EDSS评分之间的关系。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血尿酸水平的变化 MS患者血尿酸水平较健康对照组明显降低〔(195.6±65.0)μmol/Lvs.(256.1±48.0)μmol/L,P<0.01〕。按性别分层分析,MS患者血尿酸水平的变化主要归因于女性MS患者血尿酸水平的显著降低 〔(179.8±53.7)μmol/Lvs.(253.2±48.3)μmol/L,P<0.01〕,男性MS患者血尿酸水平无明显变化〔(254.9±70.6)μmol/Lvs.(267.6±46.5)μmol/L,P=0.506〕。
2.2 血尿酸水平与MS发生和复发的关系 在75例女性MS患者中,57例出现新的临床症状,并且脑和/或脊髓 MRI平扫发现病灶,其中行增强MRI检查的46例中40例发现强化病灶。57例活动期MS和18例缓解期MS血尿酸水平分别为(171.1±52.4)和 (207.4±49.7)μmol/L,其血尿酸水平均明显低于健康对照组(均P<0.01),且活动期MS血尿酸水平较缓解期进一步降低(P<0.05)。
2.3 影响MS患者血尿酸水平的相关因素分析 女性MS患者的血尿酸水平与发病年龄(r=0.08,P=0.474)、病程(r=0.184,P=0.113)和 EDSS评分(r=-0.163,P=0.251)无相关性。
3 讨论
尿酸是人类体液中强大的抗氧化剂,血浆中大约50%的抗氧化能力来自尿酸。既往研究发现,氧化应激和氮化应激在MS的炎性反应、脱髓鞘和轴索损害中起重大作用。在EAE动物和MS患者的脱髓鞘斑块中,单核细胞、小胶质细胞和星形细胞表达诱导型一氧化氮合成酶(inducible nitrogen oxygen synthase,iNOS)上调;MS患者血和脑脊液中iNOS也升高,致使中枢神经系统内NO产生增加,NO与超氧阴离子自由基(O2-)反应产生ONOO-,诱导各种毒性反应,包括脂质过氧化、线粒体呼吸抑制、半胱氨酸和酪氨酸的硝化、DNA链断裂,最后介导细胞凋亡[1,3]。大鼠胼胝体内注入ONOO-的供体可产生严重的轴索损害,同时出现脱髓鞘和髓鞘内空泡形成[4]。
尿酸是选择性的ONOO-清除剂,能够有效抑制ONOO-介导的中枢神经系统髓鞘和轴索的损害[4];另外,尿酸还可以通过维护中枢神经系统炎性反应时血-脑脊液屏障的完整性,减少炎性细胞的渗入,降低中枢神经系统内iNOS的生成,从而减少ONOO-和硝化酪氨酸的产生。尿酸治疗可以明显改善EAE的临床症状和预后[1]。
该研究结果显示,MS患者血尿酸水平降低(达23%);按性别分层分析,女性MS患者血尿酸水平降低(达29%),而男性 MS患者血尿酸水平无明显变化。尿酸与MS关系的临床研究源于1998年,Hopper等[5]对加拿大医学数据库进行回顾性分析发现,MS与痛风极少共存,2千万MS患者中仅有4例合并痛风,由此推测高尿酸血症可能预防MS的发生。随后有数项研究观察了MS患者血尿酸水平的变化,大部分报道MS患者血尿酸水平降低10%~30%。Hopper等[5]的研究结果显示,与功能损害相似的神经系统其他疾病患者(包括脊髓损伤、脑瘫、帕金森病及其他疾病)相比,46例MS患者血清尿酸降低了约10%。Toncev等[6]报道显示63例复发缓解的MS患者与20名健康人相比血尿酸降低了34%。国内任晓暾等[7]报道96例MS患者与81例非炎性神经系统疾病相比,血尿酸水平有降低趋势,但未达统计学差异;按性别分层分析,女性MS患者血尿酸明显降低,而男性MS与对照组相比无统计学差异。女性MS的发病率显著高于男性,可能与女性MS患者血尿酸明显降低有关。造成所得结论不同的原因可能为:(1)男性患者的比例。例如任晓暾等的研究中,男性占32%,高于其他研究和实际发病中男性的比例,这可能影响了MS患者血清尿酸的总体水平。(2)选择神经系统其他疾病做对照,包括中枢神经系统炎性反应、帕金森病和阿尔茨海默病等,由于对照组的尿酸水平也低于健康人,导致MS患者血清尿酸降低的程度未达统计学差异。(3)MS患者中缓解和复发的比例。
目前MS患者血尿酸水平与复发的关系还存在争议。Toncev等[6]报道复发的MS和有活动性损害的MS与缓解和没有活动性损害的MS相比,血尿酸水平降低了31%;回归分析发现血清尿酸水平与疾病活动性和血-脑脊液屏障破坏呈负相关。Drulovic等[8]分析了240例 MS患者的血清尿酸发现,临床活动性MS与非活动性MS相比其血尿酸降低了17%;动态观察6例复发缓解MS血尿酸的变化发现,其血尿酸有波动,复发时其尿酸水平较缓解期降低了20%;多因素回归分析发现血清尿酸与MS患者的疾病活动性独立相关。Guerrero等[9]报道94例MS患者复发期的尿酸水平明显低于缓解期。然而,另一项较大规模的纳入190例MS、28例炎性神经系统疾病和30例非炎性神经系统疾病患者的研究报道显示其血尿酸水平与 MS活动性无相关性[10]。最近 Dujmovic等[8]比较了30例MS与20例非炎性神经系统疾病的血和脑脊液尿酸水平发现,MS患者血清和脑脊液尿酸水平降低;与非活动性MS相比,活动性MS的尿酸有进一步降低趋势,但未达统计学差异。该研究结果显示,活动期MS的血清尿酸水平较缓解期降低(达17%),行增强 MRI检查的46例中40例发现强化病灶,提示MS患者血清尿酸水平降低与疾病活动性有关,与血-脑脊液屏障破坏有关。
目前有关尿酸与MS病程及EDSS评分的相关性尚存争论。该研究显示患者血尿酸水平与发病年龄、病程及EDSS评分无相关性。这与既往的部分研究结果一致[6,10-11]。
MS患者尿酸水平降低是先天的?还是由饮食造成的?抑或是尿酸被消耗的结果?Spitsin等[11]测定132对同卵双生或异卵双生双胞胎MS患者的血尿酸水平发现,MS患者及其双胞胎的血尿酸水平均低于健康双胞胎;与同胞相比,MS患者血尿酸水平进一步降低,提示低尿酸水平是MS患者先天具有的特点,发病时尿酸消耗增加,血尿酸水平进一步降低。
MS患者血尿酸降低代表其内源性抗氧化能力降低,对ONOO-的清除能力降低,导致MS易感性增加,升高尿酸可能对MS有治疗作用。目前使用的有效治疗MS的药物包括β-干扰素、醋酸格拉替雷、那他株单抗和激素。已有研究发现大剂量甲泼尼龙[12]、醋酸格拉替雷[13]、β-干扰素[14]和 那他株单抗在有效治疗MS的同时也升高尿酸。升高尿酸可能是甲泼尼龙和醋酸格拉替雷治疗MS的作用机制之一。
尿酸经口服后在肠道被细菌分解,起不到升高血尿酸的作用。口服尿酸前体肌苷可稳定地升高尿酸,发挥降低MS严重性和预防其复发的作用。结合体内、外的研究发现,肌苷本身对ONOO-介导的化学反应和炎性细胞的活化无作用,肌苷通过升高尿酸发挥治疗作用[15]。肌苷治疗MS患者和EAE动物模型均显示出了有效性。Toncev[16]研究发现血清尿酸水平的升高与增强MRI所显示的活动病灶的减少及EDSS评分的改善具有一致性。但肌苷治疗期间4例MS患者发生肾结石,所以在关注肌苷治疗MS有效性的同时,应密切监测血尿酸水平,尽可能减少其不良反应的发生。目前已有的几项有关肌苷治疗MS的临床研究表明肌苷安全性好,可能改善MS患者急性期的预后,并减少复发。但由于目前的研究样本少,缺乏对照,其确切疗效需进一步证实。
近来有文献报道通过调整饮食(适当增加肉类和海鲜的摄入,减少奶制品)来升高尿酸可能降低帕金森病的发生、延缓其进展[17]。饮食调节能否减少MS的复发,尚需临床试验研究验证。
[1]Hooper DC,Scott GS,Zborek A,et al.Uric acid,aperoxynitrite scavenger,inhibits CNS inflammation,blood-CNS barrier permeability changes,and tissue damage in a mouse model of multiple scleros[J].FASEB J,2000,14(5):691-698.
[2]张先龙.尿酸与多发性硬化关系的研究进展[J].国际免疫学杂志,2011,34(1):45-48.
[3]Spitsin SV,Scott GS,Kean RB,et al.Protection of myelin basic protein immunized mice from free-radical mediated inflammatory cell invasion of the central nervous system by the natural peroxynitrite scavenger uric acid[J].Neurosci Lett,2000,292(2):137-141.
[4]Touil T,Deloire-Grassin MS,Vital C,et al.In vivo damage of CNS myelin and axons induced by peroxynitrite[J].Neuroreport,2001,12(16):3637-3644.
[5]Hooper DC,Spitsin S,Kean RB,et al.Uric acid,a natural scavenger of peroxynitrite,in experimental allergic encephalomyelitis and multiple sclerosis[J].Proc Natl Acad Sci U S A,1998,95(2):675-680.
[6]Toncev G,Milicic B,Toncev S,et al.Serum uric acid levels in multiple sclerosis patients correlate with activity of disease and blood-brain barrier dysfunction[J].Eur J Neurol,2002,9(3):221-226.
[7]任晓暾,吴卫平,徐全刚,等.血清尿酸水平与多发性硬化的相关性研究[J].中国神经免疫学和神经病学杂志,2006,13(5):257-259.
[8]Dujmovic I,Pekmezovic T,Obrenovic R,et al.Cerebrospinal fluid and serum uric acid levels in patients with multiple sclerosis[J].Clin Chem Lab Med,2009,47(7):848-853.
[9]Guerrero AL,Gutierrez F,Iglesias F,et al.Serum uric acid levels in multiple sclerosis patients inversely correlate with disability[J].Neurol Sci,2011,32(2):347-350.
[10]Rentzos M,Nikolaou C,Anagnostouli M,et al.Serum uric acid and multiple sclerosis[J].Clin Neurol Neurosurg,2006,108(6):527-531.
[11]Spitsin S,Hooper DC,Mikheeva T,et al.Uric acid levels in patients with multiple sclerosis:analysis in mono-and dizygotic twins[J].Mult Scler,2001,7(3):165-166.
[12]Toncev G,Milicic B,Toncev S,et al.High-dose methylprednisolone therapy in multiple sclerosis increases serum uric acid levels[J].Clin Chem Lab Med,2002,40(5):505-508.
[13]Constantinescu CS,Freitag P,Kappos L.Increase in serum levels of uric acid,an endogenous antioxidant,under treatment with glatiramer acetate for multiple sclerosis[J].Mult Scler,2000,6(6):378-381.
[14]Guerrero AL,Martin-Polo J,Laherran E,et al.Variation of serum uric acid levels in multiple sclerosis during relapses and immunomodulatory treatment[J].Eur J Neurol,2008,15(4):394-397.
[15]Scott GS,Spitsin SV,Kean RB,et al.Therapeutic intervention in experimental allergic encephalomyelitis by administration of uric acid precursors[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2002,99(25):16303-16308.
[16]Toncev G.Therapeutic value of serum uric acid levels increasing in the treatment of multiple sclerosis[J].Vojnosanit Pregl,2006,63(10):879-882.
[17]Gao X,Chen H,Choi HK,et al.Diet,urate,and Parkinson's disease risk in men[J].Am J Epidemiol,2008,167(7):831-838.