血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白對(duì)老年廣泛性腦萎縮的診斷價(jià)值及與認(rèn)知功能的相關(guān)性

張穎 張春麗 冉芳 楊靜 王利勇

(滄州市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科， 河北 滄州 061000)

廣泛性腦萎縮常見于老年人群，與帕金森綜合征、腦硬化及阿爾茨海默病等疾病的發(fā)生密切相關(guān)，發(fā)病過(guò)程中往往伴隨大腦認(rèn)知功能的損傷〔1，2〕。目前磁共振檢測(cè)是臨床上診斷廣泛性腦萎縮的常用手段，但是無(wú)法對(duì)廣泛性腦萎縮患者的預(yù)后進(jìn)行有效判定，因此需要尋求與廣泛性腦萎縮預(yù)后密切相關(guān)的標(biāo)記物分子，用于此類患者預(yù)后的評(píng)估〔3〕。β-淀粉樣蛋白(Aβ)40和Aβ42屬于淀粉樣蛋白家族，是由β淀粉樣前體蛋白經(jīng)蛋白酶水解后形成的多肽分子〔4，5〕。Aβ40和Aβ42具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒性，在腦組織中含量較低，能夠誘導(dǎo)腦組織細(xì)胞產(chǎn)生炎癥反應(yīng)、代謝異常癥和氧化應(yīng)激〔6，7〕。血漿和腦組織中Aβ40和Aβ42的分布往往處于動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)異常，尤其是血腦屏障損傷時(shí)，其在血漿和腦組織中的分布異常，進(jìn)而導(dǎo)致阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生〔8〕。tau蛋白是一種微管形成蛋白，參與細(xì)胞中微管的形成〔9〕。tau蛋白水平升高與阿爾茨海默病的發(fā)生密切相關(guān)，是診斷阿爾茨海默病的重要生物標(biāo)記物〔10〕。本研究探討血漿Aβ40、Aβ42和tau蛋白對(duì)老年廣泛性腦萎縮的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年2月至2019年2月在滄州市人民醫(yī)院診治的80例老年廣泛性腦萎縮患者為萎縮組，選擇同期進(jìn)行健康體檢的80位健康老年人作為健康組。萎縮組年齡60～85歲，平均年齡(69.35±16.87)歲，教育年限(8.93±3.42)年。男51例，女29例。健康組年齡61～85歲，平均年齡(68.74±17.06)歲，教育年限(8.41±3.63)年。男50例，女30例。兩組在年齡、教育年限和性別比例等一般資料上沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)磁共振成像存在廣泛性腦萎縮；②患者年齡在60歲以上；③患者入院后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(MMSE)測(cè)評(píng)，并記錄相應(yīng)MMSE評(píng)分。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者存在嚴(yán)重肝腎功能異常；②患者存在言語(yǔ)功能障礙、耳聾及失明中的一項(xiàng)或多項(xiàng)；③入院前接受過(guò)膽堿酯酶抑制劑治療；④患者合并有惡性腫瘤或血液性疾病。根據(jù)MMSE評(píng)分將萎縮組患者進(jìn)一步劃分為正常組和癡呆組，小學(xué)及以下文化水平≤10分，中學(xué)及以下文化水平≤20分則判定為癡呆，并將其納入癡呆組，其余患者納入正常組。臨床研究開展前均與患者簽署知情同意書，并經(jīng)過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)。

1.2方法 患者入院后采集5 ml血液于抗凝管當(dāng)中，室溫放置30 min后，5 000 r/min離心20 min，將上清液轉(zhuǎn)移至另一干凈離心管中，凍存于-80℃冰箱進(jìn)行長(zhǎng)期保存。待所有入組人員的血漿樣本采集完成后，將樣本解凍后用于后續(xù)檢測(cè)。血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白檢測(cè)分別采用人Aβ40檢測(cè)試劑盒(上海信裕生物工程有限公司，規(guī)格：Aβ1-40-Hu，貨號(hào)：XY-E11681)、Aβ-42檢測(cè)試劑盒(上海撫生實(shí)業(yè)有限公司，規(guī)格：96T；貨號(hào)：fs-E3834)和tau蛋白試劑盒(上海西唐生物科技有限公司，規(guī)格：96T，貨號(hào)：F02914)，實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3觀察指標(biāo) 對(duì)不同分組的血漿Aβ40、Aβ42和tau水平進(jìn)行檢測(cè)，分析血漿Aβ40、Aβ42和tau水平之間的相關(guān)性及與MMSE評(píng)分之間的相關(guān)性，并繪制血漿Aβ40、Aβ42和tau水平診斷老年廣泛性腦萎縮的受試者工作特征(ROC)曲線，對(duì)診斷的曲線下面積(AUC)、敏感性和準(zhǔn)確性進(jìn)行比較。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS20.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)、Pearson相關(guān)性分析，并繪制ROC曲線。

2 結(jié) 果

2.1健康組和萎縮組血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平比較 萎縮組血漿Aβ40、Aβ42水平明顯低于健康組(P<0.05)，而tau蛋白水平明顯高于健康組(P<0.05)。見表1。

表1 健康組和萎縮組血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平比較

2.2癡呆組和正常組血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平比較 癡呆組血漿Aβ40、Aβ42水平明顯低于正常組(P<0.05)，而tau蛋白水平明顯高于正常組(P<0.05)。見表2。

表2 癡呆組和正常組血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平比較

2.3老年廣泛性腦萎縮患者血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平之間的相關(guān)性 血漿tau蛋白水平與血漿Aβ40、Aβ42水平均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.724，-0.441；P均<0.001)。見表3、圖1。

表3 老年廣泛性腦萎縮患者血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平之間的相關(guān)性(n)

圖1 血漿tau蛋白水平與血漿Aβ40和Aβ42的相關(guān)性

2.4老年廣泛性腦萎縮患者血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平與MMSE評(píng)分之間的相關(guān)性 血漿Aβ40、Aβ42水平與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.593，0.344；P<0.001，P<0.01)，而血漿tau蛋白水平與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.475；P<0.001)。見表4、圖2。

表4 血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平與MMSE評(píng)分之間的相關(guān)性(n)

圖2 血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白水平與MMSE評(píng)分的相關(guān)性

2.5血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白對(duì)老年廣泛性腦萎縮的診斷價(jià)值分析 血漿Aβ40、Aβ42和tau蛋白聯(lián)合診斷的AUC值和診斷敏感性明顯高于三項(xiàng)指標(biāo)單項(xiàng)檢測(cè)(P<0.05)。見表5、圖3。

表5 血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白對(duì)老年廣泛性腦萎縮的診斷價(jià)值分析

圖3 血漿Aβ40、Aβ42及tau蛋白診斷老年廣泛性腦萎縮的ROC曲線

3 討 論

廣泛性腦萎縮的發(fā)生與老年人認(rèn)知功能的下降存在一定相關(guān)性，但是并非導(dǎo)致老年人認(rèn)知功能下降的唯一因素，腦部炎癥和腦部腫瘤的發(fā)生等多種因素均會(huì)導(dǎo)致患者認(rèn)知功能下降〔11〕。認(rèn)知功能作為廣泛性腦萎縮的關(guān)鍵預(yù)后指標(biāo)，仍然缺乏有效的診斷手段，因此需要對(duì)廣泛性腦萎縮患者出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的具體分子機(jī)制進(jìn)行深入探究，以尋找與之密切相關(guān)的分子標(biāo)志物，用于廣泛性腦萎縮患預(yù)后評(píng)估〔12〕。

Aβ40具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒性，能夠被神經(jīng)元細(xì)胞分解，使得腦組織的Aβ40水平維持在較低水平〔13〕。本研究結(jié)果表明在廣泛性腦萎縮患者中血漿Aβ40水平明顯下降，并且出現(xiàn)認(rèn)知功能下降的患者血漿Aβ40水平下降更為明顯。Bedussi等〔14〕發(fā)現(xiàn)在廣泛性腦萎縮患者中往往伴隨血腦屏障損傷。Kim等〔15〕發(fā)現(xiàn)在廣泛性腦萎縮發(fā)生過(guò)程當(dāng)中，患者的神經(jīng)元細(xì)胞活性下降，并且神經(jīng)元細(xì)胞活性下降與阿爾茨海默病和腦組織硬化等疾病的發(fā)生密切相關(guān)。因此在廣泛性腦萎縮患者體內(nèi)神經(jīng)元細(xì)胞活性下降，并且血腦屏障損傷，血漿和腦部的Aβ40分布平衡出現(xiàn)紊亂，導(dǎo)致血液中的Aβ40大量進(jìn)入患者的腦組織當(dāng)中。由于神經(jīng)元細(xì)胞功能下降，導(dǎo)致血液中滲入的Aβ40蛋白無(wú)法被及時(shí)分解，從而對(duì)腦組織血管造成損傷，進(jìn)而導(dǎo)致患者出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙。

Aβ42也屬于淀粉樣蛋白家族，在細(xì)胞中沉積后會(huì)形成細(xì)胞脆性，導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞核小膠質(zhì)細(xì)胞的死亡〔16〕。本研究結(jié)果表明在廣泛性腦萎縮患者中血漿Aβ42水平明顯下降，并且出現(xiàn)認(rèn)知功能下降的患者血漿Aβ42水平下降更為明顯。Candela等〔17〕發(fā)現(xiàn)在血腦屏障中存在Aβ42的受體，正常情況下Aβ42受體能夠與Aβ42結(jié)合并發(fā)生蛋白質(zhì)構(gòu)象變化，進(jìn)而將Aβ42輸送到腦外，使腦組織Aβ42維持在較低水平。Lee等〔18〕發(fā)現(xiàn)廣泛性腦萎縮患者血腦屏障中的Aβ42受體水平明顯下降，并且Aβ42受體分布水平與帕金森綜合征的發(fā)生聯(lián)系密切。因此廣泛性腦萎縮患者的血腦屏障上的Aβ42受體分布減少會(huì)導(dǎo)致Aβ42大量進(jìn)入腦組織，并被星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞攝入，導(dǎo)致Aβ42在細(xì)胞中的沉積，使得星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生損傷而導(dǎo)致細(xì)胞功能異常，進(jìn)而影響患者的認(rèn)知功能。

tau蛋白是神經(jīng)細(xì)胞骨架的重要組成成分，參與微管形成，在神經(jīng)細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞遷移和神經(jīng)突觸形成過(guò)程中均起到重要作用〔19〕。本研究結(jié)果表明在廣泛性腦萎縮患者中血漿tau水平明顯升高，并且出現(xiàn)認(rèn)知功能下降的患者血漿tau水平升高更為明顯。Liu等〔20〕發(fā)現(xiàn)在廣泛性腦萎縮患者的血液中能夠檢測(cè)到PARP蛋白和Bcl-2蛋白等凋亡促進(jìn)蛋白水平的升高。因此在廣泛性腦萎縮患者中腦組織發(fā)生凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞破裂，tau在神經(jīng)細(xì)胞中分布十分豐富，在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡的過(guò)程中tau大量從神經(jīng)細(xì)胞中釋放出來(lái)，進(jìn)而通過(guò)血腦屏障進(jìn)入到患者血液中，從而導(dǎo)致血漿tau升高。

綜上所述，血漿Aβ40、Aβ42和tau蛋白水平與廣泛性腦萎縮患者出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙密切相關(guān)，三者聯(lián)合檢測(cè)在老年廣泛性腦萎縮診斷中具有一定臨床價(jià)值。