阿尔茨海默病患者脑脊液核心生物标记与认知功能的相关性

鲍琳琳 赵 红 张仁泽 周明祎 (中国医科大学，辽宁 沈阳 110001)

脑脊液中的Aβ42淀粉样蛋白、总tau蛋白及磷酸化tau的含量是3种阿尔茨海默病(AD)的核心生物标记〔1，2〕。最近，脑脊液异常(特别是脑脊液中Aβ42淀粉样蛋白含量水平的异常)在无症状的健康个体作为一个亚临床脑功能障碍的信号成为研究热点之一〔3〕。AD是一类以记忆认知功能进行性减退为主要临床特征的中枢性神经系统退行性疾病，而脑脊液生物标记浓度水平的变化与AD患者认知功能的相关性研究报道较少。本研究探讨脑脊液生物标记浓度水平的变化与AD认知功能的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2006年3月至2009年3月本院收治的78例AD患者。其中男性38例，女性40例;年龄57～90〔平均(72.2±15.8)〕岁，均符合NINCDS-ADRDA的诊断标准。两组患者临床资料比较见表1。

1.2 样本处理 患者入院次日早晨醒后进行脑脊液收集，脑脊液样本收集后保存于4℃环境中，并在3 h内进行5 min 2 500 r/min离心处理，最后存储于－80℃备用。

1.3 检测指标 脑脊液中的Aβ42淀粉样蛋白、总tau蛋白及磷酸化tau的含量。

1.4 统计学分析 应用SPSS16.0统计软件，计量资料以s表示，组间比较采用t检验，计数资料采用χ2检验。

表1 患者临床资料比较(s)

表1 患者临床资料比较(s)

MMST：Mini-Mental State Examination(简明精神状态检查量表)

74.6±12.3 67.5±17.3 ＜0.001受教育程度(年)10.3±4.6 8.8±3.2 ＜0.05 MMST(分)22.3±3.4 23.1±3.2 ＞0.05高血压〔n(%)〕 20(52.6)18(47.7)＞0.05心脏病〔n(%)〕 6(15.8)6(15.0)＞0.05高脂血症〔n(%)〕 4(10.5)5(12.5)年龄(岁)＞0.05

2 结果

2.1 脑脊液生物标记物水平的变化 见表2。

2.2 脑脊液生物标记浓度变化与MMST相关性比较 p-tau/Aβ42比值与MMST评分呈负性相关，比值越高，患者的认知能力受损越严重;p-tau脑脊液浓度变化与MMST评分结果呈负性相关，其浓度越高，MMST评分越低，患者认知能力损害越严重。见图1，图2。

表2 脑脊液各生物标记物水平变化(s)

表2 脑脊液各生物标记物水平变化(s)

组别 n Aβ42(pg/ml)tau(pg/ml)p-tau(pg/ml)tau/Aβ42 p-tau/Aβ42男性 38 732±216 189±87 45.2±13.20.23±0.09 0.08±0.06女性 40 619±201 237±106 58.3±23.90.46±0.38 0.10±0.08 P值0.009 6 0.016 0.002 0.000 3 0.108 7

图1 p-tau/Aβ42与MMST相关性比较

图2 p-tau与MMST相关性比较

3 讨论

AD是一组病因未明的原发性退行性脑变性疾病。多起病于老年期，潜隐起病，病程缓慢且不可逆，临床上以智能损害为主〔4〕。病理改变主要为皮质弥漫性萎缩，沟回增宽，脑室扩大，神经元大量减少，并可见老年斑 (SP)，神经原纤维结(NFT)等病变，胆碱乙酰化酶及乙酰胆碱含量显著减少〔5，6〕。在本研究中，笔者对患者脑脊液生物标记物β42淀粉样蛋白、总tau蛋白及磷酸化tau的含量变化及tau/Aβ42、p-tau/Aβ42比值与AD关系进行探讨。发现AD患者脑脊液中β42淀粉样蛋白含量下降，总tau蛋白及磷酸化tau的含量升高。

β-淀粉样蛋白(Aβ)分子量约4 kD，是其前体蛋白β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)的酶解产物，由细胞分泌，在细胞基质沉淀聚积后具有很强的神经毒性作用，是AD病人脑内老年斑周边神经元变性和死亡的主要原因〔7，8〕。Aβ是一种神经毒素，它在大脑中沉积为老年斑，被认为是AD神经系统退行性变的重要特征。它由一种大分子的先驱淀粉蛋白被相关酶切分而来。这种酶反应可以产生几种不同类型的Aβ;其中通常Aβ 40型和Aβ 42型特别倾向于形成毒性斑块。本研究结果显示，总体上AD患者Aβ42蛋白脑脊液含量下降，以女性患者下降得更显著，但是通过相关性分析发现，其与患者的认知功能并无相关性。

微管系统是神经细胞骨架成分，维持着神经元骨架系统的稳定。微管由微管蛋白及微管相关蛋白组成，tau蛋白是含量最高的微管相关蛋白。而在AD患者中，其p-tau形式增高并集聚与细胞内〔9〕。本研究结果显示，总体上AD患者脑脊液中tau与p-tau含量升高，女性患者较男性患者升高更显著。通过相关性分析发现，p-tau脑脊液含量变化与MMST有着密切相关性，其含量越高，MMST分值越低，表明患者认知功能损害越严重。同样，对p-tau/Aβ42与MMST相关性进行分析，也获得p-tau/Aβ42脑脊液含量越高，MMST分值越低，表明患者认知功能损害越严重的结果。

综上所述，脑脊液中tau蛋白过度磷酸化能导致AD患者认知功能损害，并且p-tau越高，认知功能越差。

1 Dubois B，Feldman HH，Jacova C，et al.Research criteria for the diagnosis of Alzheimer's disease：revising the NINCDS-ADRDA criteria〔J〕.Lancet Neurol，2007;6(43)：734-46.

2 Fagan AM，Roe CM，Xiong C.Cerebrospinal fluid tau/beta-amyloid(42)ratio as a prediction of cognitive decline in nondemented older adults〔J〕.Arch Neurol，2007;64(25)：343-9.

3 Glodzik-Sobanska L，Pirraglia E，Brys M，et al.The effects of normal aging and ApoE genotype on the levels of CSF biomarkers for Alzheimer's disease〔J〕.Neurobiol Aging，2009;306(19)：72-81.

4 Petrie EC，Cross DJ，Galasko D，et al.Preclinical evidence of Alzheimer changes：convergent cerebrospinal fluid biomarker and fluorodeoxyglucose positron emission tomography findings〔J〕.Arch Neurol，2009;666(31)：32-7.

5 Grimmer T，Riemenschneider M，Forstl H，et al.Beta amyloid in Alzheimer's disease：increased deposition in brain is reflected in reduced concentration in cerebrospinal fluid〔J〕.Biol Psychiatry，2009;65(11)：927-34.

6 Kang JE，Lim MM，Bateman RJ.Amyloid-beta dynamics are regulated by orexin and the sleep-wake cycle〔J〕.Science，2009;326(7)：1005-7.

7 Peskind ER，Li G，Shofer J，et al.Age and apolipoprotein E*4 allele effects on cerebrospinal fluid betaamyloid 42 in adults with normal cognition〔J〕.Arch Neurol，2006;63(22)：936-9.

8 Popp J，Lewczuk P，Frommann I，et al.Cerebrospinal fluid markers for Alzheimer's disease over the lifespan：effects of age and the APOE 34 genotype〔J〕.J Alzheimers Dis，2010;22(3)：459-68.

9 Stomrud E，Hansson O，Blennow K.Cerebrospinal fluid biomarkers predict decline in subjective cognitive function over 3 years in healthy elderly〔J〕.Dement Geriatr Cogn Disord，2007;24(17)：118-24.