老年阿尔茨海默病患者血清Lp-PLA2,NLRP3水平表达及其与认知功能损害的相关性
2020-04-06孙祝平陈红英陈思路
孙祝平,陈红英,陈思路
(上海市长宁区精神卫生中心精神科,上海 200335)
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是以记忆力衰退、认知障碍为主要表现的中枢神经系统退行性疾病,随着我国人口老龄化进程的加快,其发生率呈逐年上升趋势[1]。认知功能障碍的早期发现和早期干预有助于减少延缓AD病程的进展,改善患者生活质量,减轻家庭及社会负担,具有十分重要的现实意义。近年来研究发现,AD患者脑神经元改变与大脑固有免疫异常密切相关,其中脑血管损害、神经性炎症反应发挥着关键作用[2]。有研究显示,脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein related phospholipase A2, Lp-PLA2)作为炎症标记物,其水平异常升高可导致AD的发生,同时NOD样受体家族蛋白3(nod-like receptor family protein 3, NLRP3)炎症小体信号通路也可能参与AD的炎性过程,但二者与患者认知功能损害的关系研究鲜有报道,仍缺乏循证学依据[3-4]。本研究通过检测AD患者血清Lp-PLA2和NLRP3的表达水平,探讨其对认知功能损害的影响,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 研究对象 选择2016年1月~2018年12月在我院精神病科住院的AD患者110例。入组标准:①均符合美国精神病协会《精神障碍诊断和统计工作手册第四版修正版(DSM-Ⅳ-R)》中AD的诊断标准[5];②年龄≥65岁,且临床资料齐全;③排除自身免疫性疾病、语言交流障碍、并发精神分裂症或其他精神疾病,或严重躯体疾病的患者。其中男性61例,女性49例;年龄65~82(69.4±3.8)岁;病程1~12(6.9±1.2)年;文化程度:小学及以下36例,初中、高中54例,大专及以上20例。另选择本院同期健康体检者50例作为对照组,均无精神病家族史及既往史。其中男性25例,女性25例;年龄65~80(69.1±4.2)岁;文化程度:小学及以下12例,初中、高中26例,大专及以上12例。两组患者在年龄、性别构成比、文化程度等方面差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究均符合《赫尔辛基宣言》,所有患者家属均自愿参加,并签署知情同意书。
1.2 试剂和仪器 人Lp-PLA2试剂盒(上海信帆生物科技有限公司),NLRP3试剂盒(美国TPI公司);贝克曼库尔特AU400e自动分析仪。
1.3 方法
1.3.1 认知功能评估:采用蒙特利尔认知评估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)、简易精神状态量表(mini-mental state examination,MMSE)和临床痴呆量表(clinical dementia rating,CDR)进行认知功能评估。其中,MoCA量表包含语言、记忆、执行功能等11个项目,分数为0~30分,26分以上为正常。MMSE量表包含语言理解、即刻记忆、延迟记忆、定向、注意力和计算力及视空间等6个维度,共30个条目,总分30分。文盲<17分,小学<20分和中学及以上<24分视为存在认知功能障碍。CDR量表评估项目包括记忆力、判断和解决问题能力、社会事务、家庭生活业余爱好和个人照料6个方面,每个方面均为无损害~重度损害五级评分,但评分不叠加,根据总评分标准将6个方面能力的评定综合为一个总分,结果分为健康(0分)、可疑AD(0.5分)、轻度AD(1分)、中度AD(2分)和重度AD(3分)。 所有评估均由经过专业培训的高年资精神科医师完成。
1.3.2 Lp-PLA2和NLRP3炎症小体检测:分别抽取AD患者、对照组清晨空腹肘静脉血3 ml,置于含EDTA的真空采血管中,4h内3 000 r/min离心10 min后留取上层血浆置于-70℃冰箱冻存备检。采用酶联免疫吸附法测定血清中Lp-PLA2和NLRP3炎症小体表达水平。
2 结果
2.1 不同病情程度的AD患者认知功能障碍比较 见表1。与轻度组比较,中重度组MoCA,MMSE评分均明显下降,CDR评分明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
2.2 不同病情程度的AD患者血清Lp-PLA2,NLRP3表达水平比较 见表2。方差分析显示,三组血清Lp-PLA2,NLRP3表达水平比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,轻度、中重度组血清Lp-PLA2,NLRP3水平均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。与轻度组比较,中重度组血清Lp-PLA2,NLRP3水平亦显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。
2.3 Lp-PLA2,NLRP3与认知功能障碍的相关性分析 Pearson线性相关分析显示,AD患者血清Lp-PLA2,NLRP3水平与MoCA,MMSE评分均呈显著正相关,与CDR评分呈显著负相关(P<0.05)。见表3。
3 讨论
AD是我国中老年人群常见的致残性疾病,目前患病人数高达950万,位居全球首位[6]。本研究显示,随着AD程度的加重,MoCA,MMSE评分均明显下降,CDR评分明显升高(P<0.05),由此可见AD患者主要表现为不同程度的认知功能障碍。研究认为,认知功能障碍早期阶段是治疗的关键窗口期,但因症状相对较轻,缺乏特异性表现,早期诊断困难,易被临床忽视[7-8]。一旦进展为AD,临床尚无特殊有效药物,治疗效果不理想。实验室指标的变化通常先于临床症状的出现,有助于灵敏反映机体病变的发生,故寻找AD患者认知功能损害的特异性生物学标记物一直是国内外研究的热门话题[9]。
表1不同病情程度的AD患者认知功能分)
表2 不同病情程度的AD患者血清Lp-PLA2,NLRP3表达水平比较
表3 血清Lp-PLA2,NLRP3与认知功能障碍的相关性
近年来,Lp-PLA2已被大量研究证实为脑血管病的独立危险因素之一,而脑血管病又与认知功能损害及AD密切相关[10]。Lp-PLA2是一种血管特异性炎症酶,可反映动脉内膜的炎症反应,进而造成血管异常收缩﹑水钠潴留、血压升高,从而增加脑卒中等脑血管意外的发生风险。此外,Lp-PLA2亦属于磷脂水解酶家族,可与低密度脂蛋白胆固醇结合形成炎症信号传导通路,促进动脉粥样硬化斑块并降低其稳定性,影响缺血性脑卒中的发生。上述两种作用机制均可使大脑因结构和功能改变而出现认知功能异常,最终促进血管性AD的发生[11-12]。本研究中,AD患者血清Lp-PLA2较对照组明显升高,且随着病情加重依次升高,相关性分析结果显示,血清Lp-PLA2水平与MoCA,MMSE评分均呈显著正相关,与CDR评分呈显著负相关(P<0.05),与尹楠等[13]研究结果基本相符,进一步说明Lp-PLA2在AD患者认知功能减退中发挥着重要作用。
最近研究报道显示,NLRP3炎症小体作为NLRs家族的一个重要成员,由10号染色体NLRP3编码的蛋白质结合半胱氨酸蛋白酶、凋亡相关微粒蛋白共同组成[14]。学者认为其主要通过以下两个方面影响认知功能:(1)调控IL-1水平及神经元变性相关神经毒素的合成与分泌;(2)减少β-淀粉样蛋白之间的间隙,促进沉积的增加,从而诱导正反馈循环,最终导致认知功能障碍进展及AD发生[15]。本研究结果发现,AD患者NLRP3表达水平高于正常人群,AD程度与认知功能损害显著相关。这一结果提示,NLRP3可能参与了AD患者认知功能损害的发生发展,其水平升高可能作为认知功能障碍的早期辅助诊断指标,对正确识别和早期治疗具有一定指导意义。SARESELLA等[16]研究认为,NLRP3可激活促炎蛋白酶,促进C反应蛋白、IL-6和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor factor-α,TNF-α)等多种促炎细胞因子合成释放,其中TNF-α可使T淋巴细胞激活,启动适应性免疫应答而产生强烈的局灶性炎性反应,造成神经细胞凋亡。ROSSOL等[17]实验发现,NLRP3敲除小鼠中,β-淀粉样蛋白沉积减少,空间记忆有所改善。由此推测,从抑制NLRP3炎症小体活化聚集角度防治AD认知功能障碍是一条值得探索的新路径。
综上所述,AD患者血清Lp-PLA2,NLRP3表达异常升高,与认知功能损害密切相关,可作为反映认知功能损害程度的早期血清学标志物。