AD 患者脑脊液PDGFRβ 含量变化及其与认知损害和脑脊液生物标志物的关系

林佛财 黄铭发 林志业 戴永武

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是一种神经退行性疾病，本病发病隐匿，认知功能缓慢减退，是老年人群痴呆症的最常见类型，也是造成老年人群残疾和死亡的重大疾病之一［1-2］。近年来，随着我国人口老龄化的加剧，AD 的发病率呈上升趋势，目前，60 岁以上老年人群AD 患病率高达18.7%［3］。AD 主要神经病理改变为细胞外β 淀粉样蛋白（amyloid β-protein，Aβ）沉积和细胞内高度磷酸化tau 蛋白（phosphorylated tau protein，P-tau）聚集，由此组成的神经纤维缠结导致神经细胞之间的连接丧失，进而神经细胞凋亡，最终神经元变性、萎缩甚至丢失，认知功能减退［4］。AD 具体病因和发病机制复杂，目前尚未研制出本病所致神经损害的特效药物，早期诊断、早期干预有利于延缓疾病的进展［5］。研究发现，AD 的发生与位于毛细血管壁的周细胞密切相关［6］，作为一种收缩细胞，周细胞在维持血脑屏障的完整性、调节脑组织血流量方面具有重要作用［7］。另外，周细胞还可促进tau 蛋白的磷酸化，参与Aβ 的聚集和清除，促进AD 患者神经退化和认知障碍的进展［8］。血小板衍生生长因子受体（platelet-derived growth factor receptor，PDGFR）是主要来源于间充质细胞的第三类受体酪氨酸激酶，包括PDGFRα 和PDGFRβ 2 种分子亚型［9］，研究发现，PDGFRβ 在周细胞中呈明显高表达，可作为周细胞损伤的生物标志物［10］。本研究观察AD 患者脑脊液PDGFRβ 含量变化，并探讨脑脊液PDGFRβ 与认知损害情况脑脊液生物标志物的相关性，为AD 的早期诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2020年3月至2022年12月惠州市第三人民医院收治的126例AD 患者作为AD 组，参照临床痴呆评定量表（Clinical Dementia Rating，CDR）评分［11］，将126例AD 患者分为轻度组（CDR 1分，41例）、中度组（CDR 2 分，47例）和重度组（CDR 3分，38例）。选择同期于本院住院认知功能正常人员60例作为对照组。AD 组：男性76例，女性50例；年龄49～79 岁，平均（66.85±7.49）岁；身体质量指数（body mass index，BMI）18.8～28.1 kg/m2，平均（22.96±2.07）kg/m2；平均受教育年限（7.12±2.83）年；合并高血压39例，糖尿病28例。对照组：男性36例，女性24例；年龄47～78 岁，平均（65.19±8.30）岁；BMI 18.5～28.3 kg/m2，平均（22.82±2.11）kg/m2；平均受教育年限（7.38±2.91）年；合并高血压19例，糖尿病15例。AD组和对照组年龄、性别、BMI、受教育年限等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究获得医院伦理委员会批准后开展（审批文号：2020-HZDSR-106）。

1.2 纳入与排除标准 AD 组纳入标准：①符合AD［12］诊断标准；②年龄＜80 岁；③初诊为AD，未接受相关治疗；④患者本人及家属同意参加本研究，并签署协议书。排除标准：①脑血管疾病、颅脑创伤等其他病因所致的认知功能障碍者；②合并血管性痴呆、帕金森病、精神心理疾病等；③心肝肾功能障碍、恶性肿瘤、自身免疫性疾病等；④身体各脏器严重感染性疾病；⑤不能接受腰穿操作者。对照组认知功能均正常，无脑血管疾病、帕金森病、AD 等影响认知功能的疾病。

1.3 方法

1.3.1 认知功能评估 简易精神状态检查量表（minimental state examination，MMSE）：评价内容包括5 个领域11 个问题，满分30 分，其中定向力10 分，记忆力3分，语言能力9 分，回忆能力3 分、注意力和计算能力5分，评分越低表示认知功能越差。蒙特利尔认知评估量表（montreal cognitive assessment，MoCA）：包括抽象思维、执行功能、语言、记忆等8 个认知领域，共11 个项目，满分30 分，评分越高表示认知功能越好。

1.3.2 脑脊液检测 所有受试者均于上午空腹行腰椎穿刺，抽取脑脊液6 mL 置于无菌试管，以2 000 r/min 转速离心15 min，4℃环境下静置60 min，取上清低温（-80℃）保存待测。酶联免疫法测定脑脊液PDGFRβ、Aβ1-40、Aβ1-42、总tau 蛋白（total tau，Ttau）、P-tau 水平，计算Aβ1-40/Aβ1-42，PDGFRβ 试剂盒购自上海赛默飞世尔科技公司，Aβ1-40、Aβ1-42、Ttau、P-tau 试剂盒购自日本Fujirebio 公司，操作过程均严格按照试剂盒说明书进行。

1.3.3 载脂蛋白E（Apolipoprotein E，ApoE）4 基因型测定 所有受试者均抽取上午空腹静脉血3 mL，置于EDTA-K2 抗凝试管，4℃冰箱保存，并于2 h 内应用聚合酶链反应进行ApoE 基因型分析，首先按照EasyPure血液基因组DNA 试剂盒（北京全式金生物公司）说明书提取DNA，然后对基因组DNA 进行扩增（正向引物：5’-GGCACGCTGTCCAAGGA-3’，反向引物：5’-CTCGCGGATGCGCTGAG3’），扩增条件：95℃ 5 min，95℃ 30 s，60℃ 30 s，72℃ 30 s，共35 个循环。将所得产物加入2 U haI 限制性内切酶（美国NEB 公司），37℃环境下过夜，次日加载到12%聚丙烯酰胺非变性凝胶上，电泳3 h，根据酶切片段大小判定ApoE4 基因类型。

1.4 观察指标 比较AD 组和对照组MMSE、MoCA评分及脑脊液PDGFRβ、Aβ1-40、Aβ1-42、T-tau、P-tau含量，并比较轻、中和重度组上述指标的差异；比较AD组是否携带载脂蛋白E（ApoE）4 基因患者脑脊液PDGFRβ，分析AD 组脑脊液PDGFRβ 与MMSE、MoCA评分、Aβ1-42、T-tau、P-tau、Aβ1-40/Aβ1-42 的相关性。

1.5 统计学方法 应用SPSS 26.0 软件进行统计分析，正态分布的计量资料用±s表示，两组间均数比较应用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较应用LSD-t检验，各指标之间相关性应用Pearson 相关分析，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 AD 组和对照组认知功能和脑脊液生物标志物含量比较 AD 组MMSE、MoCA 评分均低于对照组，脑脊液T-tau、P-tau、PDGFRβ 含量高于对照组，脑脊液Aβ 1-42 含量Aβ1-40/Aβ1-42 低于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 AD组和对照组认知功能和脑脊液生物标志物含量比较（±s）

表1 AD组和对照组认知功能和脑脊液生物标志物含量比较（±s）

注：MMSE为简易精神状态检查量表，MoCA为蒙特利尔认知评估量表，Aβ1-40为β淀粉样蛋白-40，Aβ1-42为β淀粉样蛋白-42，T-tau为总tau蛋白，P-tau为磷酸化tau蛋白，Aβ1-40/Aβ1-42为β淀粉样蛋白-40与β淀粉样蛋白-42比值，PDGFRβ为血小板衍生生长因子受体β。

组别对照组AD组t值P值例数60 126 MMSE（分）28.31±1.24 14.26±3.65 28.995＜0.001 MoCA（分）27.89±1.73 9.33±2.16 58.230＜0.001 Aβ1-40（ng/mL）7.31±2.18 7.97±2.24 1.895 0.060 Aβ1-42（ng/mL）0.39±0.12 0.27±0.08 8.080＜0.001 T-tau（ng/mL）0.18±0.04 0.57±0.15 19.782＜0.001 P-tau（pg/mL）41.68±7.22 80.70±9.28 28.683＜0.001 Aβ1-40/Aβ 1-42 0.06±0.02 0.04±0.02 7.540＜0.001 PDGFRβ（ng/mL）0.18±0.07 0.22±0.06 4.024＜0.001

2.2 AD 组不同病情患者认知功能和脑脊液生物标志物含量比较 轻、中、重度组MMSE、MoCA 评分逐渐减低，脑脊液P-tau、PDGFRβ 含量逐渐升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。重度组MMSE、MoCA 评分低于中度组和轻度组，中度组低于轻度组；重度组脑脊液P-tau、PDGFRβ 含量高于中度组和轻度组，中度组高于轻度组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 轻、中和重度组认知功能、脑脊液生物标志物含量比较（-x±s）

2.3 相关性分析 Pearson 相关分析显示，AD 患者脑脊液PDGFRβ 含量与MMSE、MoCA 评分呈负相关（P＜0.05），与脑脊液P-tau 含量呈正相关（P＜0.05），与脑脊液Aβ1-40、Aβ1-42、T-tau 含量、Aβ1-40/Aβ1-42 均无相关性（P＞0.05）。见表3。

表3 AD组脑脊液PDGFRβ含量与认知功能和其他脑脊液生物标志物含量的相关性分析

2.4 AD 组不同ApoE4 基因类型患者脑脊液PDGFRβ含量比较 126例AD 组患者中，ApoE4+患者74例，脑脊液PDGFRβ 含量平均为（0.23±0.08）ng/mL，ApoE4-患者52例，脑脊液PDGFRβ 含量平均为（0.22±0.09）ng/mL，AD 组ApoE4+与ApoE4-患者脑脊液PDGFRβ 含量比较，差异无统计学意义（t=0.656，P=0.513）。

3 讨论

AD 是常见的中枢神经退行性改变，患者认知损伤、记忆力逐渐下降，社会和生活功能逐渐降低，成为影响老年人群生命和健康的严重疾病之一。PDGFRβ是周细胞损伤的标志物［10］，主要表达于周细胞和血管平滑肌细胞，尤其在周细胞呈明显高表达［13］。而周细胞损伤所致的血脑屏障功能障碍和脑组织血供减少与AD 的早期发生密切相关［14］。观察脑脊液PDGFRβ 含量变化，分析其与认知损害和脑脊液生物标志物的关系，可为AD 早期诊断和针对性干预提供依据。

本研究发现，AD 组脑脊液PDGFRβ 含量高于对照组，且轻、中、重度组脑脊液PDGFRβ 含量逐渐升高，进一步表明周细胞功能障碍促进AD 的发生和病情进展，脑脊液PDGFRβ 含量可在一定程度上反映AD 病情程度。Aβ 沉积是AD 的核心病理改变之一，Aβ 2 个常见的亚型Aβ1-40、Aβ1-42 也是AD 患者脑组织内Aβ 斑块的主要成分，Aβ1-40、Aβ1-42 及Aβ1-40/Aβ1-42 是AD 识别和诊断的重要指标［15］。Tau 为存在于脑组织中的微管相关蛋白，主要功能为维持微管蛋白的稳定性，其磷酸化后形成的P-tau 是AD 形成重要病理环节［16］。本研究发现，AD 组脑脊液T-tau、P-tau、Aβ1-42 含量和Aβ1-40/Aβ1-42 与对照组比较，差异有统计学意义，表明脑脊液中上述生物蛋白均参与AD 的发生，与既往研究［17］一致。本研究还发现，随着AD 病情的加重，MMSE、MoCA 评分和脑脊液Aβ1-42 含量逐呈减低趋势，P-tau 含量呈升高趋势，进一步Pearson 相关分析发现AD 患者脑脊液PDGFRβ 含量与MMSE、MoCA 评分均呈负相关，与脑脊液P-tau 含量呈正相关。周细胞损伤或功能障碍会导致血脑屏障的功能障碍和脑血流量的减少，脑组织血浆源性神经毒素大量累积，诱导tau 过度磷酸化，P-tau 大量合成［18］。同时血脑屏障功能障碍还可导致Aβ 清除减少，脑组织内Aβ 大量蓄积，Aβ 的蓄积和P-tau 组成的神经纤维缠结使神经细胞之间失去连接，促进神经细胞凋亡，进而导致脑组织内大量神经细胞丢失，加速神经退行性变，导致或进一步加重认知功能减退［19-20］，因此，周细胞损伤时脑脊液PDGFRβ 含量增加，导致并加重认知功能退，与MMSE、MoCA 评分呈负相关。

ApoE 是在人类脑组织中呈高表达的一种载脂蛋白，具有抗氧化、抗动脉硬化的作用，携带ApoE4 基因患者Aβ 清除减少，AD 患病风险增加，并可增强周细胞对Aβ 沉积等损伤性刺激的敏感性，加速周细胞损伤［21-22］。本研究发现，ApoE4+和ApoE4-患者脑脊液PDGFRβ 含量差异并无统计学意义，分析原因可能与本研究纳入样本量较小有关，另一方面，虽然携带ApoE4 基因是促进周细胞损伤重要因素，但在AD 临床期氧化应激、Aβ 沉积等多种因素也会促进周细胞功能障碍，加重AD 病情，进一步研究中尚需扩大样本量深入观察。

综上所述，AD 患者脑脊液PDGFRβ 含量增加，且与患者的认知功能呈负相关，与脑脊液P-tau 含量呈正相关，在AD 的临床诊治中应重视脑脊液PDGFRβ 检测，但本研究尚未对周细胞损伤影响AD 发生和进展的具体机制深入探讨，可作为进一步研究的方向。