HO-1在阿尔兹海默病额叶及海马组织中的表达及对神经的保护作用

李 通 阮立培 江 山 梁延生

(南宁市第二人民医院神经内科，广西 南宁 530031)

在临床上，阿尔兹海默病(AD)是一种起病较为隐匿的以进行性发展作为特点的神经系统退行性病症〔1〕。此病在临床上主要表现为记忆障碍和失语失认、视空间技能性损害和执行功能性障碍，以及人格及行为变化等诸多痴呆特征〔2〕。AD病因至今仍不明晰，但国外有报道称〔3〕，AD发生与血红素加氧酶(HO-1)有一定联系，且AD患者脑组织中通常可见HO-1表达。

1 资料和方法

1.1临床资料 选择2012年7月至2013年12月从我院收集的30例神经活检脑标本作为研究对象。于低倍视野之下仔细观察相应老年斑及神经元缠结的数量，结合病理诊断选择其中肯定的散发型AD病例记为AD组，共16例，男13例，女3例，年龄61～82〔平均(72.4±2.3)〕岁；AD病程3～8年，平均(7.2±2.4)年。其余14例有中枢神经系统等病症且无明显脑病理变化者作为对照组，男12例，女2例，年龄63～80〔平均(71.8±1.7)〕岁。两组性别和年龄无统计学差异(P>0.05)，具有可比性。全部神经活检过程及结果均已通过家属知情同意，并由我院伦理委员会审批通过。

1.2研究方法 经微创颅穿技术在患者脑部提取组织，以4%的甲醛进行固定，时间>6 w。于左侧额上回和海马以及邻近颞叶处取材。组织块为2 cm×2 cm×0.4 cm，石蜡包埋，实施连续切片，厚度6 μm。免疫组化及荧光染色操作：(1)HO-1免疫组化(IHC)染色采用SP法严格按说明书操作。显微镜下观察。(2)HO-1/神经胶质、纤维酸性蛋白(GFAP)及HO-1/Tau的免疫荧光(IF)染色，严格按说明书操作，通过激光共聚焦的扫描显微镜和分析系统实施观察分析。

1.3图像分析 在光镜下观察HO-1 IHC染色切片内神经元的形态及阳性分布，并依照下列标准进行判定〔4〕。 阳性：染色强度记为A，0分为细胞无显色；1分为浅黄色；2分为棕黄色；3分为棕褐色。神经元的阳性百分比记为B，0分为无阳性细胞，1分为阳性神经元在视野内神经元总数中占比<10%，2分11%～50%的神经元呈阳性，3分51%～75%的神经元呈阳性，4分>75%的神经元呈阳性。AB之积用于对阳性程度实施判断，其中阴性(-)为0～3分；弱阳性(+)4～6分；中度阳性()7～9分；强阳性()10～12分。

1.4指标观察 在400倍的光镜下观察5～10个视野，计算平均值之后判定阳性程度，最终根据中度阳性和强阳性比例计算出阳性表达例。以平均吸光度和面积乘积计算积分吸光度值。以Image-Pro Plus 5.1型分析系统对HO-1阳性神经元IA值进行测定，并取5个视野的平均值加以分析。

2 结 果

2.1两组HO-1 IHC阳性情况对比 AD组HO-1 IHC在额叶的阳性率为68.75%(11/16，+5例，10例，1例)，在海马组织的阳性率为81.25%(13/16，+3例，5例，8例)，均显著高于对照组的8.57%(4/14，-3例，+7例，3例，1例)，14.29%(2/14，-1例，+11例，2例，0例)(均P<0.05)。

2.2两组额叶及海马神经元中HO-1表达IA值水平对比 AD组在额叶及海马神经元中HO-1表达IA值分别为2 159.88±1 044.74与3 555.87±1 408.42，均分别显著高于对照组的934.65±434.14与1 367.19±635.31(均P<0.05)。

3 讨 论

HO是氧化应激过程中的一种常用指标，亦为血红素分解代谢的限速酶，可以使机体细胞中血红素逐渐讲解为胆绿素和游离铁以及一氧化碳〔5〕。目前共发现三种类型的HO同工酶，其中HO-1是诱导型，亦可称作是热休克蛋白32。Huang等〔6〕报道表明，HO-1在AD的病理损伤中显著增强表达，提示HO-1和AD的发病机制有较大联系。

本文结果表明AD脑部有显著的HO-1过度表达，尤其在额叶及海马组织内此种现象更明显。究其原因，笔者认为这可能和氧化应激反应有一定联系，脑组织内神经元类葡萄糖的代谢率较高，加之神经纤维以及骨架蛋白内通常富含氨基酸，这就导致神经元对于自由基的损伤相对更加敏感〔7〕。由此可知，诸多发生神经退行性变化的疾病中，氧化应激性反应被认为是一个较为重要的病理过程，而AD亦不例外。Barone等〔8〕报道称，AD发生和年龄的关系十分紧密。由于衰老，机体容易生成更多的氧自由基，同时抗氧化作用下降，导致机体中细胞成分发生损伤，而后使蛋白质的分子键出现断裂和交联以及沉积等现象。此外，亦有研究报道〔9〕，AD发生的氧化应激对Tau蛋白的过度磷酸化和神经元纤维的缠结以及异常蛋白质的沉积发挥了作用，HO-1及Tau蛋白双标切片内，HO-1与神经元纤维的缠结分布一致性较强。而本研究中，HO-1一致表达的Tau有部分缠结，而HO-1在胞质内含量水平亦低于Tau，然而其周围HO-1阳性数目大于Tau，这亦提示HO-1可能早在氧化应激的发生早期即已发挥作用。

值得一提的是，在研究中发现，AD组的胶质细胞阳性较为明显，且神经元胞质的着色较均匀，亦或呈现点状和颗粒状以及块状和斑片状的变化〔10，11〕。同时，胶质细胞的阳性表达大位于核周，主要呈现斑点和片状，在神经毡中亦可见少量的阳性物质沉积。这与Butterfield等〔12〕的报道基本一致。

4 参考文献

1陈玉辉，龚 涛.阿尔茨海默病患者的照料及护理〔J〕.中华全科医师杂志，2013；12(9)：699-700.

2刘小阳，韩玉娇，宋 超，等.与阿尔兹海默症相关的G蛋白偶联受体研究进展〔J〕.现代生物医学进展，2012；12(27)：5380-4.

3Barone E,Di Domienico F,Sultana R,etal.Heme oxygenase-1 posttranslational modifications in the brain of subjects with Alzheimer disease and mild cognitive impairment〔J〕.Free Radic Biol Med，2012；52(11)：2292-301.

4王 艳，张春玲，张春艳.15例阿尔兹海默病合并股骨颈骨折高龄患者的护理〔J〕.中华护理杂志，2013；48(8)：741-2.

5张 洪.阿尔茨海默病早期诊断与治疗〔J〕.中华实用诊断与治疗杂志，2013；27(6)：523-5.

6Huang WY，Chao XJ,Quyang Y,etal.Tacrine-6-ferulic acid，a novel multifunctional dimer against Alzheimer′s disease，prevents oxidative stress-induced neuronal death through activating Nrf2/ARE/HO-1 pathway in HT22 cells〔J〕.CNS Neurosci Ther，2012；18(11)：950-1.

7王英杰，柴锡庆，黄冬霞，等.旋覆花素对阿尔茨海默病模型大鼠脑海马组织Bax，Bcl-2表达的影响〔J〕.中国老年学杂志，2013；33(18)：4457-8.

8Barone E,Di Domenico F,Mancuso C,etal.The Janus face of the heme oxygenase/biliverdin reductase system in Alzheimer disease：it′s time for reconciliation〔J〕.Neurobiol Dis，2014；62(2)：144-59.

9席一斌，齐 顺，印 弘，等.轻度认知障碍的海马、内嗅体积变化研究〔J〕.中华神经外科疾病研究杂志，2012；11(4)：296-9.

10Di Domenico F,Barone E,Mancuso C,etal.HO-1/BVR-a system analysis in plasma from probable Alzheimer′s disease and mild cognitive impairment subjects：a potential biochemical marker for the prediction of the disease〔J〕.J Alzheimers Dis，2012；32(2)：277-89.

11卢兴平.阿尔兹海默病轴突病变的研究进展〔J〕.中华临床医师杂志(电子版)，2013；7(14)：6551-3.

12Butterfield DA，Barone E,DiDomenico F,etal.Atorvastatin treatment in a dog preclinical model of Alzheimer′s disease leads to up-regulation of haem oxygenase-1 and is associated with reduced oxidative stress in brain〔J〕.Int J Neuropsychopharmacol，2012；15(7)：981-7.