阿尔茨海默病患者血清氧化应激相关指标及Aβ水平测定的临床意义

史殿志

[摘要] 目的 探討阿尔茨海默病（AD）患者血清中氧化应激相关指标及Aβ沉积相关指标在诊疗过程中的临床意义。方法 选取抚顺矿业集团总医院（以下简称“我院”）2014年1月～2016年1月住院治疗的AD患者35例作为AD组，选取同期在我院治疗的无中枢神经系统疾病、无痴呆的非神经系统疾病患者30例作为对照组。检测两组患者血清中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、NO和一氧化氮合酶（NOS）水平及Aβ1-40和Aβ1-42的含量。 结果 AD患者组血清中MDA、NO及NOS水平明显高于对照组（P < 0.05），SOD水平明显低于对照组（P < 0.05）；AD患者组血清中Aβ1-40及Aβ1-42含量明显高于对照组（P < 0.05）。Pearson相关性分析提示，AD患者血清中MDA、NO和NOS水平与血清Aβ含量呈正相关（P < 0.05），而SOD水平与Aβ含量呈负相关（P < 0.05）。 结论 动态检测AD患者体内血清中氧化应激相关指标及Aβ水平变化在AD临床诊疗中有着重要的意义，有利于了解病情发展状况、治疗效果及预后判断。

[关键词] 阿尔茨海默病；氧化应激；丙二醛；超氧化物歧化酶；一氧化氮；一氧化氮合酶；β-淀粉样蛋白

[中图分类号] R74 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）03（a）-0117-04

Clinical significance of oxidative stress related indexes and A-beta levels in the serum of patients Alzheimer's disease

SHI Dianzhi

The Clinical Laboratory， General Hospital of Fushun Mining Group of China Medical University， Liaoning Province， Fushun 113008， China

[Abstract] Objective To study the clinical significance of oxidative stress related indicators and A-beta deposition related indicators in the serum of patients with Alzheimer's disease （AD） in the process of diagnosis and treatment. Methods 35 cases patients with AD from General Hospital of Fushun Mining Bureau from January 2014 to January 2016 were selected as AD group， and 30 cases of non central nervous system disease and dementia non nervous system disease at the same hospital were selected as control group. SOD， MDA， NO and NOS levels and Aβ1-40 and Aβ1-42 content in the two groups were tested. The detection of SOD was tested by xanthine oxidase method， the detection of MDA was tested by thiobarbituric acid method， the detection of NO was tested by nitrate reductase method， the detection of NOS was tested by chemical colorimetry method and the detection of Aβ1-40 and Aβ1-42 was tested by ELISA. Results Compared with the control group， the MDA content in the serum of AD group was significantly higher （P < 0.05）， the content of SOD in serum of AD group was lower （P < 0.05）， these results suggested that oxidative stress was related to the pathogenesis of AD. In addition， Aβ1-40 and Aβ1-42 content in serum of AD group were significantly higher than the control group （P < 0.05）， the difference were statistically significant. Pearson correlation analysis suggested that oxidative stress related indicators （MDA， NO and NOS levels） in patients serum were positive correlation to the degree of Aβ （P < 0.05）， while the level of SOD was negatively correlated with the degree of Aβ （P < 0.05）. Conclusion Dynamic detection of oxidative stress related indicators and A-beta level in the serum of patients with AD have important clinical diagnosis and treatment significance， it is helpful to understand the development of the disease， treatment effect and prognosis.

[Key words] Alzheimer's disease； Oxidative stress； MDA； SOD； NO； NOS； Aβ

阿尔茨海默病（Aizheimerˊs disease，AD）是一种好发于老年人的以进行性痴呆为临床特征的神经退行性疾病，近些年来，AD发病率呈逐年上升趋势[1]。AD的主要病理学特征是脑部出现β-淀粉样蛋白（amyloid-β，Aβ）沉积（老年斑）和tau蛋白过度磷酸化形成的神经纤维缠结（nerve fiber tangles，NFTs）[2-3]，其中Aβ是淀粉樣前体蛋白（amyloid precursor protein，APP）的裂解产物[4]。国内外研究证实，自由基引起的氧化应激损伤是不同病因诱发神经退行性疾病的共同通路[5]，如超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、NO及一氧化氮合酶（NOS）等。既往研究表明，AD患者以及AD模型小鼠脑组织中MDA明显增多，而SOD含量减少，SOD是重要的抗氧化酶，其活力反映机体清除氧自由基能力，MDA是体内过氧化作用的最终产物，其含量高低间接反映机体细胞受自由基攻击的严重程度[6-7]。因此，SOD和MDA的变化可反映出老年痴呆的进程；大量的自由基能够损伤生物大分子使蛋白质、DNA和脂质过氧化，致使老年斑聚集、神经细胞凋亡和缺失，导致学习和记忆障碍，进而导致或加重AD，提示氧化应激在AD发病机制中发挥重要作用，但至今AD确切的相关生物学指标都不十分清楚，给AD的早期诊断、预防和治疗带来困难。本研究旨在探讨AD患者血清氧化应激相关指标与Aβ含量的相关关系，为AD的发病和治疗提供充分的理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取抚顺矿业集团总医院（以下简称“我院”）2014年1月～2016年1月住院治疗的AD患者35例作为AD组，其中男16例，女19例，年龄62～80岁，平均（69.2±5.6）岁，均为汉族，均为初中及以下学历。以同期在我院治疗的无中枢神经系统疾病、无痴呆的非神经系统疾病患者作为对照组，共30例，其中男18例，女12例，年龄61～82岁，平均（71.7±6.9）岁，均为汉族，均为初中及以下学历。两组在性别、年龄、民族、受教育程度方面比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性；并且所有研究对象血尿常规、肝肾功能、电解质等生化指标在入组前和结束时均正常。本研究经我院医学伦理委员会批准通过，患者及其监护人均知情同意。

AD入组标准[8]：①符合美国神经病学、语言障碍和卒中研究所AD和相关疾病学会（NINCDS-ADRDA）制订的诊断标准[9]；②简易智能状态检查量表（MMSE）评分<24分、临床痴呆评定量表（CDR）≥1、Hachinski缺血指数量表评分<4分[10]；③根据临床表现，经头颅CT或MRI检查和相关的实验室检查排除其他中枢神经系统以及其他系统和物质原因等致痴呆者。

1.2 研究方法

1.2.1 样本采集 AD患者组和对照组均在早晨7～8点，空腹状态下，采用真空管采血抽取肘静脉血4 mL，放入37℃水浴30 min，待样本的血液凝固后，4℃ 3000 r/min离心10 min，分离出血清，分装入3只试管置于-80℃冰箱内保存待测。

1.2.2 检测方法 SOD、MDA、NO和NOS采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行检测，SOD测定采用黄嘌呤氧化酶法，MDA采用硫代巴比妥酸（TAB）法，NO采用硝酸还原酶法，NOS采用化学比色法；Aβ1-40及Aβ1-42采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验（ELISA）测定，试剂盒由比利时Innogenetics公司提供。操作严格按试剂盒说明书要求进行，根据标准管浓度及吸光度建立标准曲线，并根据各孔的吸光度计算Aβ1-40和Aβ1-42蛋白的浓度。

1.3 统计学方法

采用SPSS 10.0统计学软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；相关性分析采用Pearson相关性分析，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者血清中SOD及MDA含量比较

结果发现，AD组血清中MDA、NO和NOS水平均较对照组明显增加（P < 0.05），而SOD水平较对照组明显减少（P < 0.05）。见表1。

2.2 两组患者血清中Aβ1-40和 Aβ1-42含量比较

结果发现，与对照组相比，AD组血清中的Aβ1-40和Aβ1-42含量均明显升高（P < 0.05）。见表2。

2.3相关性分析结果

AD患者血清中的氧化应激相关指标与Aβ含量指标直线相关分析显示：MDA水平与Aβ1-40和Aβ1-42含量呈正相关（r=0.82，r=0.77，P < 0.05）；SOD水平与Aβ1-40和Aβ1-42含量呈负相关（r= -0.43，r=-0.46，P < 0.05）；NO水平与Aβ1-40和Aβ1-42含量呈正相关（r=0.68，r=0.71，P < 0.05）；NOS水平与Aβ1-40和Aβ1-42含量呈正相关（r=0.66，r=0.73，P < 0.05）。

3 讨论

大部分AD患者的脑中都发现了Aβ和老年斑块沉积，在与学习记忆相关的关键区域斑块的数量直接与脑功能损害程度成正比，并且最终导致了痴呆的临床阶段。研究认为脑内APP代谢有两条途径，非Aβ生成途径是α-分泌酶在α位点将APP水解成sAPPα和C83两个片段，C83接着被γ-分泌酶生成P3片段，并没有Aβ的形成；另一条途径是APP被β-和γ-分泌酶连续裂解从而产生难溶有毒的Aβ1-40和Aβ1-42[11]，进而聚集形成老年斑，同时引起一系列神经细胞的损伤的表现[12-15]。

细胞内外的Aβ可以分别通过不同的机制诱导神经元的损伤以及认知记忆功能受损，而诸多的实验研究表明氧化应激是AD的主要致病因，而且在一定程度上氧化应激假说可以综合其他几种假说，其中Aβ诱导的氧化应激反应和氧化应激诱导Aβ和老年斑形成在AD的发病机制中发挥重要作用。文献报道，细胞外Aβ可以诱导蛋白质、核酸以及脂质的过氧化，产生大量自由基，提示Aβ可直接诱导氧化应激，而氧化应激又会促进可溶性Aβ转换为不溶性Aβ，促进了老年斑的沉积[16-17]。现已明确的通路有，细胞内氧化压力升高或自身产生自由基，通过损伤膜脂质而引起神经元退变，激活多种半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶（caspase），后者在执行和控制细胞凋亡的过程中发挥着重要作用从而介导细胞凋亡，激活的caspase也能促进APP裂解释放Aβ[18]，Aβ可通过诱导神经元异常重新进入细胞周期而致神经元凋亡等[19]，进而引起AD患者学习记忆障碍。此外，Aβ还可以可以诱导NO的释放，使NO的产物增多，NO除了具有血管活性和免疫活性外，还有重要的神经生理活性，但由于其具有自由基的特性，过量产生具有神经毒性，如NO可以与超氧自由基反应生成活性极高的过氧亚硝基，过氧亚硝基主要存在于Aβ富集的脑区，使整体的自由基水平增高，降低大脑皮质和海马神经元的细胞活力，从而损伤脑组织[20]。此外，也有研究显示，Aβ能够产生自由基[21]，并且Aβ能导致星形胶质细胞线粒体膜电位下降，通过激活NADPH氧化酶导致氧化应激，进而导致神经元死亡；也有文献表明，在表达突变型APP的细胞中Aβ產生增加能够导致NO产生增加和细胞死亡[22]；Hamel等[23]认为APP转基因小鼠表达Aβ，过量的Aβ诱导氧化应激，引起脑功能的下降，因此，氧化应激是Aβ聚集的一个基本机制。

综上，本文通过检测AD患者血清中氧化应激相关指标（SOD、MDA、NO和NOS）及Aβ（Aβ1-40，Aβ1-42）的含量，及时动态监测AD患者相关指标的变化，有利于了解病情发展状况、治疗效果及预后判断。结果发现，AD患者组血清中MDA、NO和NOS水平较对照组明显增加，并且与患者组血清中的Aβ1-40和Aβ1-42含量呈正相关；而AD患者组血清中SOD水平较对照组减少，与患者组血清中的Aβ1-40和Aβ1-42含量呈负相关；以上结果提示氧化应激参与AD的发病，并与老年斑的形成有关。

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