汪 冰综述,姜 丹审校(安徽省第二人民医院神经内科,合肥230022)
胱抑素C在神经系统疾病中的作用研究进展
汪冰综述,姜丹△审校(安徽省第二人民医院神经内科,合肥230022)
半胱氨酸蛋白酶抑制剂;自主神经系统疾病;帕金森病;综述
胱抑素C(Cys C)是半胱氨酸蛋白酶抑制剂家族的重要成员之一,1961年由Clausen在脑脊液(CSF)中首次发现。CysC主要生理作用是参与细胞内外蛋白水解的调控,从而使细胞免受不适当的内源性或外源性蛋白酶水解。既往有研究认为,CysC是评估早期肾损害的敏感指标之一,其作为肾功能不全标志物的诊断价值已被广泛地研究应用。新近研究显示,Cys C与神经系统疾病的发生、发展有密切关系。本文就Cys C与神经系统疾病关系的研究现状及进展综述如下。
Cys C即半胱氨酸蛋白酶抑制剂C,由非糖基化多肽链组成,含有122个氨基酸残基,相对分质量为13 343~13 359,并且包含4个特征二硫键配对的半胱氨酸残基。人Cys C由CST3基因编码,其基因序列位于20号染色体上[1]。CysC包含3个外显子,由内含子2 252 和1 254个碱基对的序列间隔,总共约4 500个碱基对,Cys C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂这一蛋白质超大家族的成员之一[2]。CysC在所有有核细胞中分泌,无组织特异性,所以能稳定产生[3]。CysC存在于所有人体体液中[4],以脑脊髓液、精液中含量最高[5]。CysC的主要分解代谢部位是肾。超过99%的蛋白质从循环中被清除,通过肾小球滤过及肾小管重吸收。CysC作为肾功能不全的重要标志物,其诊断价值已被广泛地用于成人、儿童和中老年人的多项临床研究。在几乎所有的临床研究中,Cys C表现出了比肌酐更高的诊断准确率[3]。Cys C不能穿过胎盘,炎症不影响血清Cys C的变化,因此其不能被认为是一种急性期蛋白。由于CysC具有低相对分子质量和在生理pH下的正电荷,容易穿过肾小球过滤;过滤后,在近端小管细胞重吸收和分解代谢。因此,Cys C已被提议作为一种新的敏感的内源性肾小球滤过率(GFR)血清标志物[5-6],近年来在临床上受到重视[7]。
由于CysC在血液中含量较低,所以CysC测定操作比较繁杂,要求比较严格。既往主要通过单向免疫扩散的方式和酶免疫测定方式进行Cys C测定,可是这样2种方法的成本较高,用时较长,准确度和敏感度也不明显,使用中存在不方便的现象,很难投入到急性救治的过程中,所以现在已基本不用。随着我国临床研究不断发展,放射元素测定、荧光显像技术及各种酶免疫测定等方法相继出现,测定操作上更加简单实用,准确度、灵敏性均有很大提高。然而以上这些较早的检测方法均是非均相测定,需较多人为操控,自动化程度不高,直接导致上述这些检测Cys C的方法难以常规应用于临床。随着20世纪末分子免疫技术的发展突飞猛进,胶乳颗粒凝集测定Cys C法出现,这在测定CysC的方法上是一大显著进步。这种方法可操控性较好,操作简便,机器自动化水平高,变异系数和误差小,测定用时较短,且颗粒增强透射免疫比浊法(PETIA)的出现,将抽血入机器检测耗时缩短至4~7min,这一优势使CysC检测应用到临床成为可能。几乎同时出现的颗粒增强散射免疫比浊法(PENIA),与PETIA法相比重要性相当,也可以快速、自动检测Cys C,目前这2种方法成为临床上CysC的常规检测方法[8-9]。
3.1CysC在脑血管病中的应用近年研究结果显示,Cys C在脑血管病的诊断、治疗和监测中具有重要的作用[10]。Xiao等[11]将222例脑梗死患者和69例脑出血患者,以及122例健康对照者纳入研究。根据梗死面积及出血量将患者进一步分为亚组。脑卒中患者血清CysC水平显著高于健康对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。logistic多元回归分析表明,CysC水平与缺血性脑卒中和出血性脑卒中显著相关(P<0.01);Cys C的水平与年龄、尿素水平和肌酸酐水平有相关性(P<0.05)。Cys C水平与收缩压、舒张压、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平无相关性(P>0.05)。梗死面积较大或出血体积较大的患者有较高水平的Cys C。Zhao等[12]将83例脑梗死患者作为脑梗死组;将71例随机选取的在神经内科住院患者作为对照组,用PETIA法分别测定CysC的水平,结果显示,脑梗死组较对照组血清CysC水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.01),提示Cys C与脑梗死密切相关,可能作为对脑梗死的保护因子。Seliger等[13]报道了Cys C水平与中老年人的亚临床脑梗死相关。刘波等[14]认为,CysC与脑血管疾病的病理过程及临床预后有一定的相关性。Hojs Fabjan等[15]认为,Cys C与缺血性卒中患者长期死亡率有明显的相关性。鲁思文等[16]的研究结果显示,血清CysC升高和HDL-C、血清载脂蛋白A1(Apo A1)降低对急性脑梗死早期诊断及防治有重要意义。陈荣波等[17]选取84例经头颅磁共振(MR)诊断为无症状脑梗死(SCI)患者为试验组及57例头颅MR正常患者为对照组,观察临床危险因素及相关实验室检验指标,进行统计学分析。结果SCI患者血CysC、同型半胱氨酸(Hcy),血脂指标中低密度脂蛋白(LDL)、脂蛋白a(Lp a)水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。从而得出CysC、Hcy,血脂指标中LDL、Lp a水平的升高均是SCI发病的危险因素。巴庆华等[18]测定101例短暂性脑缺血(TIA)患者和64例健康的体检者血浆中 Hcy(荧光偏振免疫分析法)和血清Cys C(乳胶颗粒增强免疫比浊法)水平,结果显示,TIA组患者Hcy、CysC水平均高于对照组,差异有统计学意义(t=3.459、3.167,P<0.01);TIA患者CysC水平与Hcy呈正相关(r=0.260,P=0.002);logistic回归模型显示,CysC、Hcy为TIA发病的危险因素,从而认为TIA患者血浆CysC与血清Hcy水平升高可能均为TIA发病的危险因素。Levy等[19]研究结果显示,CysC参与了脑血管淀粉样变的过程。
3.2Cys C在阿尔兹海默病(AD)中的应用Kaur等[20]认为,Cys C在AD中有重要的神经保护作用,CST3基因多态性增加了AD的风险。AD的病理特征在于β淀粉样蛋白(Aβ)在神经纤维寡聚体和在脑血管壁形成神经原纤维,主要由高度磷酸化tau蛋白的神经元纤维缠结,神经变性和沉积。Cys C与Aβ的相关性也存在于AD患者和非AD对照者CSF中。此外,在体外试验结果表明,Cys C可保护神经元细胞,防止神经退行性病变,在AD中有起神经保护作用[20]。Hua等[21]研究结果显示,CST3基因G73A多态性与高加索人群AD有关,但与亚洲人无关。
3.3Cys C在中枢神经系统感染中的应用武艳等[22]研究结果显示,化脓性脑膜炎和病毒性脑炎患儿的CSF 中Cys C水平一定程度上反映了脑细胞的功能,其动态变化可以评价治疗效果。CSFCys C在化脓性脑膜炎和病毒性脑炎的鉴别诊断上有一定的意义,但不能作为血-脑脊液屏障破坏的指标。陈华英等[23]对46例早期化脓性脑膜炎患者、38例病毒性脑炎患者及30例健康对照组人员的CSF进行检测,结果显示,化脓性脑膜炎组CSFCys C水平[(4.17±0.22)mg/L,阳性44例]显著高于病毒性脑炎组[(2.57±0.16)mg/L,阳性35例]和健康对照组[(2.04±0.11)mg/L],差异均有统计学意义(P<0.01),化脓性脑膜炎组乳酸脱氢酶(LDH)水平[(51.2± 11.2)U/L,阳性45例]显著高于病毒性脑炎组[(35.3±7.1)U/L,阳性2例]和健康对照组[(33.4±6.7)U/L],差异均有统计学意义(P<0.01)。提示CSFCys C和LDH可作为早期鉴别化脓性脑膜炎与病毒性脑膜炎的标志物,联合检测该2项指标对临床诊断和鉴别诊断治疗和病情监测具有十分重要的意义。
3.4CysC在帕金森病(PD)患者中的应用徐金敏等[24]研究结果显示,PD患者血清Cys C水平升高,而合并阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)的PD患者CysC水平更高,其水平与夜间低氧程度和PD的严重程度有关。刘娟子等[25]研究结果表明,血清Cys C对PD的诊断有一定意义,CysC水平越高,确诊为PD的可能性越大。Cys C是为PD的早期诊断和预防治疗提供参考的血清学指标。
综上所述,Cys C参与了神经系统疾病的诸多病理、生理过程,可作为某些神经系统疾病诊断与检测的分子指标。对于神经系统多种疾病的早期诊断和临床观察具有重要的作用。
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1009-5519(2016)02-0214-03
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2015-08-13)