血管性痴呆脑脊液标志物的研究进展

姚虹综述 岳卫东审稿



血管性痴呆脑脊液标志物的研究进展

姚虹综述 岳卫东审稿

痴呆，血管性；标志物；脑脊液

【DOI】 10.3969 /j.issn.1671-6450.2015.03.034

随着社会人口老龄化的加剧，痴呆的发病率越来越高。在国内，由于心脑血管疾病的发病率逐年升高，导致血管性痴呆成为痴呆患者中人数最高的群体。血管性痴呆(vasculardementia，VD)是指由各种脑血管病引起脑组织损害而产生的痴呆综合征[1]。VD病因复杂，症状表现多样，严重影响老年人生活质量，因此对VD患者做到早期发现、早期诊断、早期治疗，阻止病情发展．无疑对控制VD的发展有着至关重要的意义。脑脊液标志物被认为是痴呆早期诊断的生物学标志物的最大候选者之一，近年来国内外利用脑脊液标志物预测VD的研究也较多，因此，本文主要对VD脑脊液标记物的研究进展作一综述，以进一步提高对痴呆的病因病理学及疾病发展过程的认识，从而为痴呆的综合防治提供更多的选择。

1 脑脊液标志物概述

脑脊液产生于各脑室脉络丛，经室间孔进入第三脑室、中脑导水管、第四脑室，最后经第四脑室正中孔和2个侧孔流入脑和脊髓表面的蛛网膜下腔和脑池。当脑组织损害，血脑屏障被破坏或其通透性增高时，脑脊液成分、生理及生化特性均发生改变，故检测脑脊液中各标志物的含量能较为客观的反映脑组织的病理及生理改变。

2 脑脊液标志物与血管性痴呆

2.1 淀粉样β蛋白(β-amyloidprotein，Aβ)Aβ来源于β淀粉样蛋白前体, 是一种由42个氨基酸组成的多肽(Aβ1-42)，其具有神经毒性作用，在正常情况下，微量存在于人脑组织中。β淀粉样蛋白前体是一种在机体内各组织中广泛分布的跨膜糖蛋白，中枢神经系统内几乎所有细胞都能合成β淀粉样蛋白前体[2]。Aβ是疏水性氨基多肽，在一定病理条件下，可以聚集成纤维缠结而沉积于细胞内外。所以当脑神经元遭受破坏，Aβ代谢途径出现障碍，使其过度沉积于脑实质内，脑脊液中Aβ含量降低。过度沉积的Aβ对活性氧进行诱导，导致自由基产生，最终引起神经细胞凋亡,导致认知功能障碍[3～5]。方宇等[6]研究表明VD患者脑脊液Aβ浓度显著低于NC组。张雪玲等[7]研究显示VD组Aβ1-42含量低于NC组，差异有显著性(P<0.05)，且检测Aβ1-42含量诊断VD灵敏度为48.83%，特异性为95.45%，因此，检测脑脊液中Aβ1-42浓度对于诊断VD有重要的实用意义。

老年斑是AD的典型病理变化之一，以Aβ过度沉积为基础，也广泛存在于VD患者中，傅燚等[8]对脑梗死患者进行研究，结果表明VD患者脑组织病理中可见老年斑形成及神经元纤维缠结等组织学改变。已有实验研究表明Aβ1-42可导致大鼠学习及记忆能力下降[9，10]。Cakala等[11]研究发现Aβ(1-42)可引起小鼠记忆损伤，加入COX-2抑制剂NS-398后记忆功能则能受到保护。这说明，COX-2在Aβ所诱导的记忆损伤过程中其一定作用。

2.2Tau蛋白Tau蛋白是在1975年被发现的一种微管相关蛋白，其基本功能是在神经元内促使微管蛋白组装成微管，并进一步稳定已经组装的微管。微管在神经元内起重要作用，它促进细胞体与神经末梢之间的物质传递，为神经元存活所必需。早在1977年，Tau就被发现为一种磷蛋白[12，13]，Tau蛋白的正常磷酸化可能对正常生物功能起调节作用，而异常过度磷酸化的Tau蛋白丧失了促进微管组装的活性，使微管组装降低，一些在胞体与神经末梢之间正常运输而又不被迅速降解的细胞成分聚集在神经元内，最终导致神经元退行性变,进而导致认知功能损害[14～16]。当脑神经元遭到破坏时，Tau蛋白可释放入脑脊液中。已有研究证明过度磷酸化的Tau蛋白可以形成神经元纤维缠结，从而阻止轴质流动和神经元的交联，进而引起神经元的退化与丢失[17]。Kaerst等[18]研究发现Tau蛋白浓度的升高与VD密切相关，同时可能反映神经元损伤的程度。张雪玲等[7]研究表明，脑脊液中Tau蛋白浓度增高或可作为诊断VD的一个有价值的指标，其灵敏度为46.51%，特异性为90.91%。

结合对Tau蛋白和Aβ的研究，很多学者认为两者之间存在协同作用，且联合两者的测定可进一步提高VD的鉴别及诊断。尚有研究表明，Tau蛋白在Aβ纤维沉淀导致突触变形的机制中可能起至关重要的作用，在Tau蛋白缺失的神经元内重组并表达人类Tau蛋白，或可使神经元恢复对Aβ毒性的敏感性[19]。Hernandez等[20]通过Aβ处理人神经母细胞瘤细胞，并检测CDK-5作用的磷酸化位点ser396/404，发现有Tau蛋白磷酸化，提示经Aβ诱导激活的CDK-5途径能促进Tau蛋白的磷酸化。说明在Aβ和Tau蛋白之间有相互作用，最终导致神经元凋亡，进而造成患者认知障碍。邱晓阳[21]研究表明血管性痴呆脑神经元遭受破坏，Tau蛋白可以释放人脑脊液中，而Aβ代谢途径出现障碍，使其过度沉积于脑实质内，从而脑脊液中Aβ42含量降低，故脑脊液中Tau蛋白和Aβ42联合测定有助于血管性痴呆患者的临床诊断。方宇等[6]研究发现，以NC组Aβ42、t-tau和P-tau浓度为界值鉴别诊断AD与VD的灵敏度和特异性，Aβ42、t-tau和P-tau的灵敏度分别为63.18%、56.23%和77.63%，特异性分别为82.52%、73.67%和85.43%。结合p-tau蛋白浓度及Aβ42浓度鉴别诊断AD与VD灵敏度为92.17%，特异性为95.61%。Mitchell等[22]分析了24个相关研究后发现，联合测定Aβ和P-tau对鉴别诊断AD、VD、FTD等也有重要的作用。

2.3 神经元特异性烯醇化酶(neuronspecificenolase，NSE)和血管紧张素II(AngiotensinII，AngII)NSE是广泛存在于生物体内的糖酵解酶，可催化磷酸烯醇式丙酮酸的生成，参与神经元糖酵解代谢通路[23]。NSE特异性的存在于神经元及神经内分泌细胞的胞质中，占脑全部可溶性蛋白的1.5%～3.0%，正常大脑皮质灰质中含有大量NSE，当颅脑损伤或脑组织慢性病变或萎缩时，细胞膜的完整性遭到破坏，血脑屏障的通透性改变，细胞内大量蛋白质漏出，NSE随细胞崩解释放入脑脊液和细胞间隙中，导致脑脊液中NSE水平增高。已有研究结果表明NSE是反映中枢神经系统损伤最敏感的指标，且增高的幅度与病情严重程度以及预后密切相关。也有研究报道，VD患者脑脊液中NSE质量浓度明显降低，且与痴呆严重程度呈正相关，故动态检测NSE有助于监测病情变化和指导治疗[18]。

AngII是由血管紧张素I水解而成的八肽物质，在中枢神经系统中起神经递质作用，参与高级神经中枢的调节，在学习及记忆等活动中起一定作用。有研究发现将AngII注入侧脑室内可显著改善在实验性躲避反应中大鼠的记忆功能[24]。也有研究发现VD患者脑脊液中AngII含量明显增高，干扰了中枢性肾素-血管紧张素系统，进而影响了认知功能。Tota等[25]研究发现VD患者AngII表达增高，表明其对疾病进展有一定促进作用。

黄树其[26]实验表明NSE和AngII表达与VD的发生和发展关系密切，二者共同促进疾病进展，即VD患者NSE低表达、AngII高表达，且病情越重，表达越明显，故联合检测NSE和AngII表达可能对判断患者病情及指导治疗有一定意义。

2.4 生长抑素(somatostatin，SS)SS为14或28环形氨基肽，在机体中分布广泛，尤其在中枢神经系统，其含量在大脑皮质、下丘脑、海马和纹状体最高，它既是一种神经递质，还能调节其他神经递质的分泌，且在学习与记忆过程中发挥作用[27]。已有实验证明痴呆患者脑脊液SS下降的程度与VD的严重程度呈正相关[28]。有研究[29]在动物实验中发现SS中间神经元对缺血条件较为敏感，且以海马区最为显著，脑组织缺血后出现细胞坏死，而在细胞坏死前及残存的细胞中SSmRNA及其受体的表达水平降低。Davies的研究结果表明痴呆组患者大脑皮质较深层、基底节区、边缘结构中SS的含量明显减低。王频等[30]的实验也表明，在阿尔茨海默病、多发梗死性痴呆等疾病中，患者脑脊液SS水平降低越明显，认知障碍程度越严重。

2.5 精氨酸加压素(argininevasopresin，AVP)AVP又名抗利尿激素，为9个氨基酸残基组成的多肽。它由下丘脑视上核和室旁核的大细胞神经元产生，储存于神经垂体，近年来研究表明，视交叉上核的小细胞和终板血管器、松果体、连合下器的细胞也能合成AVP。AVP除具有缩血管作用，还可以加工及整合信息，调节学习能力，加强记忆和形成条件反射等[31]。吴晓燕[32]研究表明，VD组患者脑脊液AVP浓度显著降低(P<0.01)，其可能通过降低中枢神经特异性受体活性，阻碍了一连串与认知相关的神经递质代谢，进而导致VD发生。王景周等[24]实验表明，多发脑梗死性痴呆组患者脑脊液AVP水平比健康对照组及多发脑梗死无痴呆组低，且AVP降低水平与痴呆程度呈正相关，即痴呆程度越严重，AVP含量越低。由此认为AVP的浓度变化与VD患者认知水平变化关系密切。2.6 阿片肽-β内啡肽(β-EP)β-EP内啡肽主要来源于下丘脑的弓型核、孤束核和垂体前叶中的阿黑皮素原，是一种由3l个氨基酸组成的内源性阿片肽样物质。内啡肽的前体前阿黑皮素在神经元内生成后经酶切产生活性神经肽[33]。当这类神经元受到某种病理因素损害时,便造成脑脊液中内啡肽含量的变化。高唱等[34]在实验中发现VD组脑脊液中β-EP含量显著降低，并与痴呆严重程度有显著相关性。提示β-EP降低可能与脑萎缩、广泛皮质及白质损害等病理改变有关。因此脑脊液中β-EP含量可作为监测VD病情严重程度的指标之一。

2.7 其他脑脊液标志物 有学者认为，胆囊收缩素(cholecystokinin，CCK)可能参与应激反应诱发的记忆损伤。CCK作为一种神经递质广泛存在于神经系统中，几乎所有神经元均能合成CCK，是脑内含量最丰富的一种神经肽。人脑脊液中的CCK主要来自中枢神经系统，在大脑皮质、边缘系统和下丘脑含量很高[35]。已有动物实验表明，内源性CCK能够增强记忆；外源性CCK能够预防二氧化碳吸入等诱导产生的遗忘，且CCK拮抗剂可显著降低学习及记忆能力[36]。Li等[37]也在实验中发现，CCKA型受体缺乏的大鼠的学习和记忆能力明显下降。由此可见，CCK可能参与脑内学习与记忆过程，反映记忆损害。

3 展望

随着人口老龄化的加剧，脑血管病的发病率日益攀升，VD对老年人的社交能力及生活质量产生严重影响，因此预防及筛查VD具有非常重要的意义。VD是一种可以预防的痴呆类型，对其脑脊液的研究，将使预测和评估VD相关的危险因素变得更加有效及准确。目前对上述脑脊液标记物的意义及价值尚存在诸多争议，需要未来更多大样本实验的深入研究和探索。

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2014-09-22)