帕金森病患者血清中铜、铁、锰、锌和维生素E、维生素B12的测定

宋金辉 罗韵文 谭晓东 王普清 黄本友

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种与年龄相关的中枢神经系统变性疾病，其主要病变位于黑质及黑质纹状体通路。震颤、肌强直及运动减少是该病的主要临床特征，多数学者认为本病发病与环境、遗传因素有关。我们与日本Fukushima医科大学的Hideyuki Kanda教授合作，采用1∶1配对的病例对照研究方法，在消除年龄、性别、职业、文化程度等一系列因素后，对PD患者和对照组血清中锌（Zn）、铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）四种微量元素和维生素E（Vitamin E）、维生素B12（Vitamin B12）的含量进行测定，旨在探讨微量元素Cu、Fe、Mn、Zn和维生素Vitamin E、Vitamin B12与PD的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 以本院2007年1月～2010年12月收治住院的40例PD患者为研究对象，其中男25例，女15例，年龄38－63岁，平均年龄（64.6±11.5）岁。PD的诊断根据国际PD的诊断标准，并排除家族性PD及帕金森氏综合征（如脑血管疾病、毒物、锰、一氧化碳诱发的综合征）。每一位帕金森病患者随机抽取1例年龄相差3岁内、性别、职业、文化程度与PD患者相匹配的无帕金森病的非锥体外系疾病患者为对照者，其中男25例，女15例，年龄范围为35～79岁，平均年龄（63.4±10.7）岁。研究对象检测前确认近1～2月内未使用影响微量元素代谢的药物和维生素制剂。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 检测指标 每个研究对象在调查采样前均签署书面知情同意书。取被检查者晨起空腹静脉血4 ml。血样以3000 r／min离心20 min后制备血清。石墨炉原子吸收法测定血清中Mn含量；血清中Zn、Cu、Fe的含量则用电感耦合等离子体发射光谱ICP直接测定法；高效液相色谱来测定血清中Vitamin E、Vitamin B12的含量。

2 结 果

PD患者和对照组血清中Zn、Fe、Cu、Mn、Vitamin E、Vitamin B12水平见表1、2。

表1 PD组与对照组血清中某些微量元素含量的比较

表2 PD组与对照组血清中某些维生素含量的比较

3 讨 论

PD是一种较常见的锥体外系疾病，多数学者认为本病发病与环境因素有关。其中微量元素和维生素在PD的发病中可能起着重要的作用。相关流行病学调查［1］结果亦显示了某些重金属暴露与PD有一定联系。本研究结果显示PD组的微量元素Fe含量1.5118±0.9492（mg／ml）显著高于对照组0.9861±0.6764（mg／ml）（P＝0.001），PD 组的微量元素 Mn含量0.02687±0.03259（mg／ml）亦显著高于 对 照 组0.01246±0.00536（mg／ml）（P ＝0.006）。两组中微量元素Cu、Zn、VitaminE和 VitaminB12的含量无明显差异（P＞0.05）。提示血清微量元素Mn、Fe与PD可能存在密切关系。

Mn对神经系统的毒副作用可能由于保护性酶不能对过量的Mn解毒或改变其氧化电位而导致［2］。一方面，Mn的神经毒性基础与二价的 Mn离子可以氧化成氧化性更强的三价的Mn离子的能力相联系；另一方面，Mn显示出对富含神经色素区域的高亲和力，如黑质纹状体束。在此部位，Mn易于与多巴胺发生单电子转移的自动氧化反应，生成半醌、邻醌及毒性自由基产物，从而导致帕金森病。另外，Mn的神经系统毒性可能涉及到Fe诱导的氧化应激，还可能是Mn和多巴胺能末梢线粒体的直接相互作用，由此而导致了有选择的线粒体功能障碍和随后的兴奋性毒性［3］。这个假说解释了病理学方面的缓慢进展，即多巴胺能神经元的亲和性以及Fe螯合治疗的有益作用和抗氧化状态增加。本研究PD患者血浆Mn明显高于对照组。据上述机理，体内Mn含量增多对PD的发生发展过程可能有一定的影响。

不少研究发现Fe代谢失衡与PD发病有关。Logroscino等测定原发性PD患者和对照组研究对象的总Fe结合力、循环Fe、铁蛋白（Fn）、血清转铁蛋白（Tf）和转铁蛋白受体（Tf R）并计算Tf饱和度，PD组的总Fe结合力、循环Fe、Fn、Tf和Tf R饱和度均低于对照组，提示PD患者脑内Fe缺乏会促进肝和脑内Fe代谢相关蛋白的合成，从而加快Fe进入脑组织和减少细胞外的Fe［4］。由于Fe可选择性蓄积于黑质致密带和黑色素多巴胺神经元并引起氧化应激，继而导致的生化改变与PD黑质的改变相似［5］。有研究对PD和AD脑组织总Fe、二价Fe离子、三价Fe离子量进行测定发现，二价Fe离子含量增加；总Fe主要选择性蓄积在黑质致密带而非网状带；二价Fe离子与三价Fe离子在黑质致密带的比值变化为2∶1到1∶2；这些改变可能有利于诱导黑质脂质过氧化［6］。同时，乳铁蛋白（Lf）、铜蓝蛋白（CP）也可能参与PD的发病。正电子发射图象分析（PET）显示PD患者脑从血浆摄取枸橼酸铁的量增加，证实了乳铁蛋白受体（Lf R）可能是位于脑血管内皮细胞上的Tf R的补充。如果Lf R及Lf过量，则可导致神经元内的铁过量积累，以致引发随后的神经元变性坏死［7］。PD患者脑脊液中铁氧化酶活性降低。Torsdottir等研究证实PD患者血清中CP度降低［8］。PD等神经元变性性疾病的高铁与脑脊液及血浆中CP降低之间可能是由于非转铁蛋白结合铁的增加和铁的释放减少。因此，体内Fe含量增多对PD的发生可能也有一定的影响。

本研究结果未能显示Cu、Zn、Vitamin E、Vitamin B12与PD发病有关联。但根据PD发病机制中氧化应激假说，抗氧化剂Vitamin E可有效清除氧自由基形成，从而阻止膜脂质过氧化过程，成为PD的保护因素。但Adaehi以缺少维生素E的膳食饲养大鼠28周后发现其脑内多巴胺水平较对照组明显下降［9］。但本研究未得到期待的结果，而动物实验却与理论一致。原因可能是饮食习惯复杂多变，导致对Vitamin E摄入水平估计不当，对于PD发病原因及机制有待进一步研究。

综上所述，本研究PD组血清中锰、铁含量均显著高于对照组，提示微量元素锰、铁可能在帕金森病的发生、发展中起着重要作用。

1 Gorell JM，Johnsona CC，Rybicki BA，et al.Occupational exposure to manganese，copper，lead，iron，mercury and zinc and the risk of Parkinson’s disease.Neurotoxicology，1999，20（223）：239－247.

2 展 影，祁 磊，孙兴旺.锰和帕金森病.国外医学医学地理分册，2006，26（1）：14－17.

3 展 影，祁 磊，孙兴旺.锰和帕金森病.国外医学医学地理分册，2006，26（1）：14－17.

4 Logroscino G，Marder K，Graziano J，et a1.Altered systemic iron metabolism in Parkinson＇s disease.Neurol，1997，49（3）：714－717.

5 Youdim MB，Ben－Shachar D，Riederer P.The possible role of iron in the etiopathology of Parkinson＇s disease.Mov Disord，1993，8（1）：1－12.

6 Sofic E，Paulus W，Jellinger K，et a1.Selective increase of iron in substantia nigra zona eompacta of parkinsonian brains.J Neurochem，1991，56（3）：978－982.

7 王 俊，姜 宏，谢俊霞.中枢神经系统铁代谢与帕金森病的关系.生理科学讲展，2003，34（1）：67－71.

8 Torsdottir G，Kistinsson J，Sveinbjomsdottir S.Copper.Ceruloplasmin superoxide dismutase an iron parameters in Parkinson’s disease.Pharmacol Toxicol，1999，85（5）：239－243.

9 Adachi K，Izumi M，Mitsuma T.Effect of vitamin E deficiency on rat brain monoamine metabolism.Neurochem Res，1999，24（10）：1307－1311.