王 楠,何远宏,潘双杰
郑州大学第五附属医院神经内科 郑州 450052
阿尔茨海默病患者认知功能及血清铜、同型半胱氨酸、尿酸水平、tau和Aβ1-42蛋白的检测*
王 楠,何远宏#,潘双杰
郑州大学第五附属医院神经内科 郑州 450052
#通信作者,男,1962年10月生,硕士,教授,研究方向:脑血管病的诊治,E-mail:hyhcmf@163.com
阿尔茨海默病;铜;同型半胱氨酸;尿酸;tau蛋白;Aβ1-42蛋白
目的:探讨血清铜、同型半胱氨酸(Hcy)、尿酸(UA)水平、tau和Aβ1-42蛋白与阿尔茨海默病(AD)患者认知功能及生活质量的关系。方法:分别采用等离子体原子吸收光谱法检测96例AD患者及120例健康对照者血清铜水平,循环酶法测定血清Hcy水平,比色法测定血UA水平,ELISA试验检测血清中tau和Aβ1-42蛋白水平,采用简易智能量表(MMSE)评价认知功能,采用世界卫生组织生活质量测定简表(中文版)评价生活质量。结果:与对照组相比,AD组血清铜(t=4.744,P<0.001)、Hcy(t=7.174,P<0.001)和tau蛋白(t=4.238,P<0.001)水平明显升高,UA(t=8.225,P<0.001)、Aβ1-42蛋白水平(t=8.781,P<0.001)明显降低。Pearson相关分析显示AD患者MMSE评分与血清铜、Hcy水平呈负相关(r=-0.450、-0.537;P<0.001),与UA、Aβ1-42无关;生活质量评分与血清铜、Hcy水平呈负相关(r=-0.490、-0.550;P<0.001),与UA、Aβ1-42无关。结论:血清铜、Hcy水平与AD患者认知功能、生活质量有关,UA可能在AD的防治中起积极作用。
阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是老年人常见的神经系统变性疾病之一,临床起病隐匿,以进行性认知障碍、记忆力减退、日常生活能力下降、精神人格改变为主要特征。有研究[1]显示血清铜水平升高与帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症、动脉粥样硬化等有关,同时也与AD的发病密切相关;但也有研究[2]报道人体内铜的轻度缺乏可能是导致AD的发生因素之一。有研究[3]报道同型半胱氨酸(Hcy)与动脉粥样硬化、心血管病、脑梗死相关,但与AD的关系尚不完全清楚。尿酸(UA)是机体代谢的终产物,具有清除自由基、抗氧化的功能[4],与糖尿病、痛风等密切相关,尚未见其与AD 关系的确切研究。AD患者中血清铜、Hcy、尿酸水平是否与AD发生有关以及血清铜、Hcy水平与AD患者的认知功能、生活质量是否相关还一直存在异议,为此,作者进行了如下研究。
1.1 研究对象 病例入选标准:符合美国国立神经病学、语言障碍和卒中研究所AD和相关疾病学会(NINCS-ADRDA)制定的AD诊断标准,符合中国精神疾病分类方案诊断标准(第2版),世界卫生组织生活质量测定简表(WHOQOL-BREF)(中文版)[5]临床痴呆评定量表(CDR)评分>1分,Hachinski缺血指数量表评分<4分。根据病史、临床表现、神经系统详细检查、精神检查、经头颅CT和(或)MRI检查,排除其他中枢神经系统及其他系统病变所致痴呆患者。行成套神经心理量表、血清学等检查,排除假性痴呆、肝功能衰竭、神经梅毒、甲状腺功能亢进、朊蛋白病、艾滋病等引起的痴呆综合征。根据上述标准选取郑州大学第五附属医院2012年5月至2014年8月住院治疗的AD患者96例,其中男40例,女56例,年龄65~85(76.4±6.7)岁。选取同期65~85(77.7±5.7)岁的120例健康体检者为对照组,其中男56例,女64例,无中枢神经系统疾病,无焦虑、抑郁、精神障碍,无痴呆状态,无糖尿病、冠心病、肾脏病、痛风、血液病、脑梗死等。该研究经郑州大学第五附属医院伦理委员会同意,患者或监护人知情同意并签署知情同意书。
1.2 检测项目及方法 采用简易智能量表(MMSE)评价2组对象的认知功能(定向力、记忆力、注意力、计算力),采用WHOQOL-BREF(中文版)评价生活质量。于清晨7:00~8:00空腹抽取2组对象肘静脉血3 mL于枸橼酸钠抗凝真空管中(研究对象检查前均未服用别嘌呤醇、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂、促UA分泌的药物等),放入37 ℃水浴箱中30 min,然后3 000 r/min离心10 min,经离心处理后抽取上清液分装入3支试管,放入-80 ℃冰箱保存。采用等离子体原子吸收光谱法检测血清铜含量,试剂由Sigma公司提供;采取循环酶法检测血清Hcy,试剂由北京九强公司提供;采用比色法检测血UA,试剂由罗氏公司提供;采用ELISA试验测定Aβ1-42蛋白、tau蛋白,试剂盒由Abcam公司提供。严格按照试剂盒说明书要求进行试验。
1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0进行分析。应用两独立样本t检验比较2组对象MMSE、生活质量评分,血清铜、Hcy、UA、tau蛋白、Aβ1-42蛋白表达水平的差异;应用Pearson相关分析MMSE和生活质量评分与血清铜、Hcy、UA、Aβ1-42蛋白表达水平的关系;检验水准α=0.05。
2.1 2组对象MMSE、生活质量评分,血清铜、Hcy、UA、tau蛋白、Aβ1-42蛋白检测结果 见表1。
表1 2组对象MMSE、生活质量评分,血清铜、Hcy、UA、tau蛋白、Aβ1-42蛋白检测结果
2.2 AD患者MMSE、生活质量评分与血清铜、Hcy、UA、Aβ1-42水平的相关分析结果 见表2。
表2 AD患者MMSE、生活质量评分与血清铜、Hcy、UA、Aβ1-42水平的相关性 r(P)
铜是维持机体正常生理功能所必需的微量元素,参与细胞色素C氧化酶、铜/锌超氧化物歧化酶的构成,在维持机体和细胞正常代谢过程中具有重要作用[6]。目前,铜含量与AD的关系尚不明确,一方面报道[7]显示AD患者脑脊液铜水平较正常人明显升高;另一方面也有文献[8]显示人体内铜的轻度缺乏可能是导致AD发生的因素之一,尸检结果表明AD患者存在轻微的铜缺乏,且AD 认知功能的减退与铜水平呈负相关。该研究表明AD患者血清铜水平较对照组明显升高,与认知功能呈负相关,这为应用金属螯合剂的治疗提供了可靠的依据。
Hcy是蛋氨酸代谢的产物,机体自身不能产生,正常人血清中Hcy水平较低。潘名志等[9]研究表明Hcy不仅是动脉粥样硬化、脑梗死等的独立危险因素,高Hcy血症也可以通过诱导脑血管病变导致AD的发生。该研究结果也显示AD患者血清Hcy水平高于对照组,且与MMSE呈负相关,提示通过干预脑血管病的危险因素可能能够预防AD的发生。
UA是机体嘌呤代谢的终产物,通常以尿酸盐的形式存在,其具有清除自由基、抗氧化等作用[4]。该研究结果表明AD 患者血清UA水平低于对照组,表明UA水平的高低可能与认知功能有一定关系。国内外研究[10-11]表明UA水平过高或过低都会影响AD患者的认知功能,提示调整血清UA水平可能会改善AD患者的认知功能,这也是课题组以后研究的重点。
Aβ是淀粉样前体蛋白(APP)经β分泌酶和分泌酶裂解途径裂解后的氨基酸片段,Aβ肽的两个主要亚型是Aβ1-40和Aβ1-42。 Aβ1-40比Aβ1-42常见,但Aβ1-42的神经毒性及聚集性更强,是AD患者脑内主要的Aβ类型[12]。该研究结果显示AD患者血清Aβ1-42水平较对照组明显下降。
tau蛋白是一种微管相关蛋白,能够结合并稳定微管系统。tau蛋白过度磷酸化后与微管的结合力明显下降,不能维持微管稳定性,对细胞骨架产生影响,最终导致神经元退行性变[13]。有研究[14]报道过度磷酸化tau蛋白聚集与AD患者痴呆程度呈正相关。该研究结果表明AD患者血清tau蛋白含量高于对照组,鉴于目前尚无明确的诊断AD的生物学标志物,联合检测Aβ1-42 和tau蛋白可能为AD的早期诊断提供依据。
综上所述,AD组血清铜、Hcy含量较对照组明显升高,这为临床金属螯合剂应用于脑血管病的防治提供了依据;AD患者血清UA较对照组降低,提示其可能在防治AD方面起积极的作用。如何改善AD患者认知功能及生活质量是今后课题组继续研究的问题。
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(2014-12-01 收稿 责任编辑赵秋民)
Detection of serum copper,Hcy,uric acid,tau and Aβ1-42 protein levels and cognitive function of patients with Alzheimer disease
WANGNan,HEYuanhong,PANShuangjie
DepartmentofNeurology,theFifthAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052
Alzheimer disease;copper;Hcy;uric acid;tau protein;Aβ1-42 protein
Aim: To study the relationship between serum copper, Hcy, uric acid(UA), tau and Aβ1-42 protein levels and cognitive function, the life quality of patients with Alzheimer disease(AD).Methods: A total of 96 patients with AD and 120 normal healthy persons were selected to measure the level of serum copper by atomic emission spectrometry, the level of serum Hcy by enzymatic cycling assay, and the level of serum UA by in vitro enzymatic colorimetric test; Aβ1-42 and tau proteins were analyzed by ELISA; using mini-mental state examination(MMSE) to evaluate the cognitive function, using the Chinese version of WHO quality of life scale-brief form questionnaire(WHOQOL-BREF) to evaluate the quality of life. Results: Compared with the normal control group,the level of serum copper(t=4.744,P<0.001), Hcy level(t=7.174,P<0.001) and tau protein(t=4.238,P<0.001) in AD patients were significantly higher; the serum UA level was significantly lower(t=8.225,P<0.001), the serum Aβ1-42 level was significantly lower(t=8.781,P<0.001).The data based on AD patients showed negative correlation between serum copper level,serum Hcy level and MMSE(r=-0.450,-0.537;P<0.001); there was negative correlation between serum copper, serum Hcy level and WHOQOL-BREF(r=-0.490,-0.550;P<0.001). Conclusion: The serum copper and Hcy levels are associated with the cognitive impairment and life quality in patients with AD, and the serum UA level may play a protective role against AD.
10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.026
*郑州科技局科技攻关发展项目 2010SFXM347
R741