帕金森病患者血清中脑源性神经营养因子、可溶性肿瘤坏死因子受体1和S-100B的表达及意义

帕金森病患者血清中脑源性神经营养因子、可溶性肿瘤坏死因子受体1和S-100B的表达及意义

陈宝友李强刘爱周星

(武警后勤学院附属医院神经外一科，天津300162)

摘要〔〕目的观察帕金森病(PD)患者血清中脑源性神经营养因子(BDNF)、可溶性肿瘤坏死因子受体(sTNFR)1和S-100B蛋白(S-100B)的表达，分析其关系及临床意义。方法104例PD患者作为观察组，选择经体检证实为无脑血管疾病的老年人60例作为对照组，应用ELISA方法检测血清中BDNF、sTNFR1和S-100B的表达。结果观察组血清BDNF表达明显低于对照组，而sTNFR1和S-100B表达明显高于对照组，观察组不同病变程度患者血清BDNF、sTNFR1和S-100B的表达差别有统计学意义。相关分析显示观察组中sTNFR1和S-100B的表达具有正相关性。结论PD患者血清中BDNF低表达、sTNFR1和S-100B高表达是病变发生和进展中重要的促进因素，BDNF、sTNFR1和S-100B均与病变程度相关，sTNFR1和S-100B可能具有协同正向作用。

关键词〔〕帕金森病；脑源性神经营养因子；可溶性肿瘤坏死因子受体1；S-100B蛋白

中图分类号〔〕R749〔文献标识码〕A〔

基金项目：武警后勤学院附属医院课题(FYM201423)

第一作者：陈宝友(1972-)，男，硕士，副主任医师，主要从事功能神经外科研究。

帕金森病(PD)是以黑质多巴胺能神经元丢失为特征的运动障碍疾病，患者存在着外显记忆的损伤〔1〕，临床表现为再认知和回忆功能受损伤，内隐记忆和日常生活记忆保持的临床状态，不仅影响了患者的正常工作和生活，还对社会形成负担。近年来人们关注血清中相关蛋白异常表达与PD病变发生和发展中的作用〔2〕。脑源性神经营养因子(BDNF)能支持多种神经细胞生存、发育、分化，也是促进神经细胞修复的神经营养因子，可通过调节海马突触可塑性及诱发长时程增强效应形成神经细胞的保护作用，参与学习和记忆过程〔3,4〕。肿瘤坏死因子受体(TNFR)1是炎性介质的调节蛋白，其胞外部分在肿瘤坏死因子(TNF)α转换酶作用下，从细胞膜脱落形成可溶性TNFR(sTNFR)1后进入外周血循环中，参与机体多向功能的调节过程〔5,6〕。S-100B蛋白(S-100B)在缺血性脑损伤病变发展时血清中的表达升高，有效促进病变的进展，同时引起机体内环境中的相关级联反应的发生〔7,8〕。本实验探讨PD患者血清中BDNF、sTNFR1和S-100B的表达及其临床意义。

1资料与方法

1.1一般资料2010年1月至2013年12月我院住院PD患者104例作为观察组，其中，男54例，女50例；年龄52～87岁，中位年龄70岁，平均(74.3±7.3)岁。排除标准：①有精神疾病史；②伴有严重内脏器官疾病。选择经体检证实为无脑血管疾病的老年人60例作为对照组，其中，男30例，女30例；年龄51～79岁，中位年龄68岁，平均(69.8±4.7)岁。两组一般资料无明显差异，具有可比性。

1.2BDNF、sTNFR1和S-100B检测BDNF、sTNFR1和S-100B的试剂盒均购自武汉博士德生物技术有限公司，抽取空腹静脉血，BDNF、sTNFR1和S-100B的检测均应用ELISA法，均由同一主管检验师操作，严格按实验步骤操作，减少人为误差。

1.3统计学方法采用SPSS13.0统计软件进行t检验、方差分析、线性相关分析。

2结果

2.1两组BDNF、sTNFR1和S-100B表达的比较观察组BDNF表达明显低于对照组，而sTNFR1和S-100B表达明显高于对照组(P<0.05)。见表1。

2.2观察组不同病变程度患者血清中BDNF、sTNFR1和S-100B表达的比较观察组随着病变程度的增加，血清中BDNF的表达明显下降，而sTNFR1和S-100B的表达明显升高(P<0.05)。见表1。

表1　两组及观察组不同病变程度BDNF、

2.3观察组血清中BDNF、sTNFR1和S-100B表达的相关性分析观察组中sTNFR1和S-100B的表达呈正相关性(r=0.48，P=0.024 5)，而其他指标间未见明显相关性(P>0.05)。

3讨论

PD发病率逐年增加，除遗传因素外，氧化应激及自由基的损害、炎性相关因素及脑保护因子的丢失是引起病变的重要原因〔9,10〕。BDNF可以对中脑多巴胺能神经元胚胎细胞存活起重要作用，同时可以诱导相关表型的分化，如形成细胞增大、神经细胞树突分枝等改变〔11,12〕。也有研究显示发育过程中及成熟的运动神经元对BDNF也有较强的依赖作用，且能防止运动神经元的衰老及凋亡〔13〕。sTNFR1是TNF家族的重要受体之一，可以激发细胞内的信号，可以引起神经细胞的发育停滞，突触传递信号失调及离子平衡失调〔14,15〕。也有观点认为sTNFR1可以诱导caspase家族介导的细胞凋亡途径、核因子途径及蛋白激酶途径，使坏死的神经细胞周围的炎性反应增加，细胞的损伤加剧〔16,17〕。S-100B是酸性钙结合蛋白，在脑组织含量较多，常由星形细胞产生，在生理状态下体内可以检测到一定量的S-100B，主要与调节神经细胞的功能有关〔18〕。当神经细胞凋亡或坏死后，S-100B释放入血清及脑脊液中的量增加，一方面可以诱导神经细胞坏死，另一方面可以对抗营养神经药物的治疗作用〔19,20〕。因此高浓度的S-100B 蛋白对中枢神经系统具有毒性作用，导致神经系统功能紊乱。也有研究认为S-100B 蛋白含量的升高不仅是脑细胞损伤的结果，又是脑细胞进一步损伤的原因之一〔21,22〕。

本研究提示BDNF、sTNFR1和S-100B异常表达与PD发生有重要作用。正常含量的BDNF对神经细胞有明显的保护作用，而当其表达减少后，对脑组织的保护作用减弱，此时可以使被抑制的一些蛋白活化，加速神经损伤及神经功能的丧失。而sTNFR1和S-100B表达升高后，一方面可与配体TNF-α结合，限制其触发的细胞内信号级联反应，另一方面使相关蛋白黏附到细胞膜上，并通过细胞表面的受体激发细胞内的信号级联反应，诱导神经细胞的损伤〔23〕。本研究提示BDNF、sTNFR1和S-100B3种蛋白异常是促进PD进展的重要因素。sTNFR1和S-100B具有一定的协同作用，由于两者均与炎性因子和免疫相关因子有结构上的内在联系及协同途径，升高后可以直接导致黑质神经细胞变性或增加神经细胞对于内外源性毒素的易感性，引起神经细胞退行性疾病的发展。

4参考文献

1Rousselet E,Callebert J,Parain K,etal.Role of TNF-alpha receptors in mice intoxicated with the parkinsonian toxin MPTP〔J〕.Exp Neurol,2002;177(1):183-92.

2牛瑜龄,牛平,苏岑.帕金森患者血清RANTES水平及外周血CD4+CD45RO+T淋巴细胞比例测定及意义〔J〕.中国医科大学学报,2014;43(3):217-20.

3魏涛华,杨文明,汪美霞.抗震止痉胶囊对血瘀风动型帕金森病合并抑郁障碍临床疗效及血清BDNF、5-HT、NE含量的影响〔J〕.中医药临床杂志,2013;25(11):1012-4.

4黎荣,徐灵源,梁韬,等.葛根素对帕金森大鼠黑质组织BDNF、TRKB、caspase-3表达的影响〔J〕.中国实验方剂学杂志,2013;19(3):208-10.

5Gordon R,Anantharam V,Kanthasamy AG,etal.Proteolytic activation of proapoptotic kinase protein kinase Cδ by tumor necrosis factor α death receptor signaling in dopaminergic neurons during neuroinflamm〔J〕.J Neuroinflamm,2012;27(9):82-3.

6Scalzo P,Kummer A,Cardoso F,etal.Increased serum levels of soluble tumor necrosis factor-alpha receptor-1 in patients with Parkinson's disease〔J〕.J Neuroimmunol,2009;216(1-2):122-5.

7刘嘉琳,王海林,全熊志,等.脑组织特异表达S100B转基因小鼠的建立〔J〕.中国比较医学杂志,2010;20(4):24-7.

8Wilhelm KR,Yanamandra K,Gruden MA,etal.Immune reactivity towards insulin,its amyloid and protein S100B in blood sera of Parkinson's disease patients〔J〕.Eur J Neurol,2007;14(3):327-34.

9Martinez TN,Chen X,Bandyopadhyay S,etal.Ceramide sphingolipid signaling mediates Tumor Necrosis Factor (TNF)-dependent toxicity via caspase signaling in dopaminergic neurons〔J〕.Mol Neurodegener,2012;13(7):45-6.

10McCoy MK,Tansey MG.TNF signaling inhibition in the CNS:implications for normal brain function and neurodegenerative disease〔J〕.J Neuroinflamm,2008;17(5):45-7.

11唐勇,余曙光,陈瑾.电针对帕金森小鼠黑质致密部脑源性神经营养因子表达的影响〔J〕.针刺研究,2006;31(1):38-41.

12孙刚顺.早、中、晚期帕金森病患者血清脑源性神经营养因子的比较〔J〕.实用临床医药杂志,2011;15(9):110-1.

13夏毅,王海东,丁莹,等.电针合药物治疗帕金森病伴发抑郁症及对患者血清BDNF的影响〔J〕.中国针灸,2012;32(12):1071-3.

14赵雪晴,牛平,苏岑.帕金森病患者血清TNF-α、sTNFR1、TNFR2水平的检测及临床意义〔J〕.中风与神经疾病杂志,2012;29(10):900-2.

15Marschinke F,Stromberg I.Dual effects of TNF-α on nerve fiber formation from ventral mesencephalic organotypic tissue cultures〔J〕.Brain Res,2008;18(12):30-9.

16Gomez-Santos C,Francisco R,Gimenez-Xavier P,etal.Dopamine induces TNF-α and TNF-R1 expression in SH-SY5Y human neuroblastoma cells〔J〕.Neuroreport,2007;18(16):1725-8.

17Leng A,Mura A,Feldon J,etal.Tumor necrosis factor-alpha receptor ablation in a chronic MPTP mouse model of Parkinson's disease〔J〕.Neurosci Lett,2005;375(2):107-11.

18王长友,李志刚,李金甲.急性脑梗死患者血清中S100B蛋白含量的动态变化〔J〕.天津医药,2009;37(7):772-3.

19Liu J,Wang H,Zhang L,etal.S100B transgenic mice develop features of Parkinson's disease〔J〕.Arch Med Res,2011;42(1):1-7.

20Al-Jarrah MD,Jamous M.Effect of endurance exercise training on the expression of GFAP,S100B,and NSE in the striatum of chronic/progressive mouse model of Parkinson's disease〔J〕.Neurol Rehabil,2011;28(4):359-63.

21Sathe K,Maetzler W,Lang JD,etal.S100B is increased in Parkinson's disease and ablation protects against MPTP-induced toxicity through the RAGE and TNF-α pathway〔J〕.Brain,2012;135(Pt 11):3336-47.

22Guo Y,Yang H,Deng X,etal.Genetic analysis of the S100B gene in Chinese patients with Parkinson disease〔J〕.Neurosci Lett,2013;25(5):134-6.

23Haase G,Pettmann B,Raoul C,etal.Signaling by death receptors in the nervous system〔J〕.Curr Opin Neurobiol,2008;18(3):284-91.

〔2013-11-29修回〕

(编辑苑云杰)