帕金森病患者肠道疣状菌改变与血浆干扰素-γ、肿瘤坏死因子-α的相关性

王婷婷 刘聪 张璐 甄娜 王亚丽 闫海燕 朱建国

(衡水市人民医院,河北 衡水 053000)

帕金森病(PD)好发于老年人群,据统计,我国65岁以上人群PD发病率达1.7%,其中50%左右患者合并便秘,若未积极处理,极易诱发脑出血、颅内压升高,进而危及患者生活质量〔1,2〕。现有证据证实,脑-肠-菌群轴失调可通过炎症-免疫、神经内分泌等途径诱发胃肠功能障碍,影响大脑功能活动,促进PD发生发展〔3〕。疣状菌是一种黏液降解菌,其在PD患者中表达已有相关研究〔4〕。干扰素(IFN)-γ、肿瘤坏死因子(TNF)-α为经典炎症因子,其水平升高提示中枢神经系统炎性反应,在PD发生发展中扮演重要角色〔5〕。尽管目前临床已有PD患者肠道菌群及炎症因子相关研究〔6〕,但肠道疣状菌能否通过调控血浆IFN-γ、TNF-α水平来延缓PD患者神经细胞退行性变尚无循证支持,本研究拟分析PD患者肠道疣状菌与血浆IFN-γ、TNF-α水平关联性。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年12月至2022年3月衡水市人民医院100例PD患者为研究组。纳入标准：符合PD诊断标准〔7〕;年龄50～80岁,不限男女;患者家属知晓并自愿签署知晓同意书。排除标准：近期服用影响肠道菌群药物及多巴胺能药物;其他肠道疾病(结肠炎、肠易激综合征、结肠癌等);其他神经系统疾病;继发性PD;重要脏器器质性病变;精神药物滥用;严重视听、交流障碍;临床资料缺失,且依从性低下。另纳入100例健康体检者作为对照组,各项检查指标正常。本研究经医院伦理委员会审核批准(审批号2020-11-354)。两组性别、年龄、体质量指数(BMI)、受教育年限差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2肠道疣状菌检测 入院当天,收集5 g晨起空腹粪便,加入含DNA的稳定剂,干冰上快速冷冻,低温环境保存待测。通过DNA提取、聚合酶链反应(PCR)扩增和16 S rDNA高通量测序技术获取肠道疣状菌属丰度。

1.3血浆IFN-γ、TNF-α水平检测 入院当天,采集2 ml清晨外周肘静脉血,肝素抗凝,采用酶联免疫吸附试验测定,均参照上海科艾博生物技术有限公司提供试剂盒说明书操作。

1.4病情评估 Hoehn-Yahr(H-Y)分期标准：分为轻度(1.0～1.5期)、中度(2.0～2.5期)和重度(3.0～4.0期)3个等级。便秘严重程度评估(CSI)标准〔8〕：共含16个条目,采用0～4分评分法,依次为无、轻度、中度、重度、极重度。

1.5治疗方法及疗效评价 100例PD患者均口服左旋多巴(广州白云山汉方现代药业有限公司,国药准字H44023480),1.875～2.500 g/次,3次/d,早餐时口服乳果糖口服液(Abbott Biologicals B.V.,批准文号H20171057),初始计量30 m/d,维持计量20 ml/d,均治疗1个月。治疗1个月后,根据PD统一评分量表(UPDRS)评估疗效〔9〕,分为基本治愈(UPDRS评分下降率≥50%)、显效(UPDRS评分下降率20%～49%)、有效(UPDRS评分下降率1%～19%)及无效(未至上述标准)4个等级,将治愈、显效及有效纳入总有效。

1.6统计学方法 采用SPSS22.0软件进行独立样本t检验、单因素方差分析、SNK-q检验、χ2检验、Spearman分析相关性,受试者工作特征(ROC)曲线及曲线下面积(AUC)分析各指标单一及联合预测PD疗效价值。

2 结 果

2.1两组肠道疣状菌丰度 研究组疣状菌丰度〔(1.68±0.50)%〕明显高于对照组〔(1.02±0.31)%;t=11.218,P<0.001〕。

2.2研究组不同肠道疣状菌丰度、病情患者血浆IFN-γ、TNF-α水平 研究组肠道疣状菌高丰度者血浆IFN-γ、TNF-α水平均明显高于低丰度者(P<0.05);研究组H-Y分期中度者血浆IFN-γ、TNF-α水平明显高于轻度者(P<0.05);研究组便秘重度者血浆IFN-γ、TNF-α水平明显高于中度、轻度者,且中度者明显高于轻度者(P<0.05)。见表2。

表2 研究组不同肠道疣状菌丰度、病情患者血浆IFN-γ、TNF-α水平比较

2.3肠道疣状菌丰度、病情程度与血浆IFN-γ、TNF-α水平相关性 PD患者肠道疣状菌丰度(r=0.598、0.613)、H-Y分期(r=0.611、0.634)、便秘程度(r=0.551、0.567)均与血浆IFN-γ、TNF-α水平呈正相关(均P=0.000)。

2.4不同疗效患者肠道疣状菌丰度、IFN-γ、TNF-α水平变化 共有15例治愈,30例显效,35例有效,20例无效。治疗前、后研究组有效患者肠道疣状菌丰度、IFN-γ、TNF-α水平均明显低于无效患者(P<0.05)。见表3。

表3 研究组不同疗效患者肠道疣状菌丰度、IFN-γ、TNF-α水平

2.5三者预测PD疗效的ROC曲线 以无效患者为阳性样本,有效患者作为阴性样本,绘制治疗前肠道疣状菌丰度、IFN-γ、TNF-α水平预测PD疗效的ROC曲线,结果显示,各指标单独及联合预测PD疗效的AUC分别为0.701(95%CI：0.584～0.818)、0.740(95%CI：0.614～0.864)、0.773(95%CI：0.638～0.907)、0.908(95%CI：0.838～0.978)。联合预测明显优于三者单独预测价值。见图1。

图1 三者预测PD疗效的ROC曲线

3 讨 论

近年越来越多证据证实,脑-肠轴在PD发生发展中具有促进作用,其中肠道菌群可通过影响脑-肠轴参与PD发病过程〔10,11〕。生理条件下,肠道菌群可帮助人体获取食物能量,维持人体免疫及内分泌功能,一旦肠道菌群失调,便会诱发肠道炎症,合成过量肠道炎症因子,致使机体突触核蛋白错误折叠,诱发PD〔12,13〕。以往临床针对PD患者肠道菌群的研究多集中于革兰阳性菌、革兰阴性菌,动物实验证实,PD大鼠体内疣状菌丰度呈显著增加趋势〔14〕。体外试验发现,PD患者肠道菌群中疣状菌丰度较高,与本研究观点相近〔15〕。可能原因与两方面有关,一方面是疣状菌具有黏液降解特性,可降解肠黏膜黏液层,增加肠道通透性及促炎细胞因子数量,破坏肠道屏障,促进肠神经系统中突触核蛋白形成,损伤黑质多巴胺神经元,诱发PD;另一方面与其参与机体炎症免疫反应有关,具体机制尚未明确。

目前,临床学者普遍认为免疫炎性反应参与PD病理生理变化,特别是慢性神经炎性反应〔16〕。神经炎性反应主要标志是神经胶质细胞异常活化,可吞噬并清除变性、死亡神经元,释放TNF-α、IFN-γ等细胞因子,促进神经变性疾病(阿尔茨海默病、PD)发生发展。TNF-α作用机制为诱导胶质细胞分泌神经毒性物质(花生四烯酸、一氧化氮、谷氨酸),生成促炎细胞因子,加重机体炎症反应,损伤少突胶质细胞、多巴胺能神经元,参与PD发病过程〔17〕。有学者指出,PD患者IFN-γ水平高于健康体检人群,考虑与其参与PD患者体内炎性反应过程有关〔18〕。截至目前,PD患者神经炎性反应起源及其与肠道炎症、肠道菌群失调关系尚不清楚,尽管目前国内已有PD患者肠道菌群的研究〔19,20〕,随着肠道疣状菌属丰度增加,人体神经元内突触核蛋白数量增多,脑内慢性炎性反应逐渐明显,血浆IFN-γ、TNF-α水平逐渐升高,而血浆IFN-γ、TNF-α水平升高则会进一步加重神经炎性反应,损伤神经细胞,形成恶性循环。本研究提示,检测血浆IFN-γ、TNF-α水平在PD患者病情评估方面具有独特优势,将其作为治疗靶点有望控制PD病情进展,促进疾病良好转归。

PD发病机制复杂,尚无确切治疗方案及疗效评估工具,本研究结果发现,肠道疣状菌丰度、IFN-γ、TNF-α在PD患者疗效评估方面存在一定价值,三者联合检测可提高疗效预测价值,指导后续临床用药,有望成为PD疗效评估工具之一。但本研究样本来源单一,样本量小,日后需多中心、多渠道选取样本,提高样本代表性,进行更为深入研究证实。