血清褪黑素、谷胱甘肽与帕金森氧化应激的相关性

韦慧君，杜 孟，白宏英

郑州大学第二附属医院神经内科，郑州 450014

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)又称震颤麻痹，是一种以黑质多巴胺能神经元变性死亡为特征的神经系统变性疾病，目前引起黑质多巴胺能神经元变性死亡的原因尚未完全明确。近年来，氧化应激为研究帕金森发病机制的一大热点，帕金森患者体内抗氧化物质的减低，以及自由基含量的增加是其可能的发病因素之一。本研究关注人血液中非酶类抗氧化物褪黑素(melatonin，MLT)和谷胱甘肽(glutathione，GSH)水平与PD之间的关系。GSH为人体内一项重要的抗氧化指标，多项研究报道其可能参与了PD的发病机制。MLT是一种由松果体分泌的神经调节激素，具有抗氧化、清除自由基和抑制脂质过氧化反应的作用，还有助于维持体内GSH水平从而间接发挥抗氧化作用，而目前关于PD患者血中MLT的研究鲜少，且其含量的变化尚存争议。本研究通过比较PD患者与健康人群血清MLT、GSH的水平，探讨其与PD严重程度及某些非运动症状之间的关系，为PD的氧化应激机制提供进一步参考。

对象和方法

对象选取2017年9月至2018年2月本院内科、神经外科、老年病科住院的PD患者50例纳入研究组，其中男性27例、女性23例。纳入标准：PD诊断符合2016版中国PD的诊断标准。排除标准：(1)帕金森综合征及帕金森叠加综合征；(2)合并严重的心、肺、肝、肾、内分泌代谢性疾病及肿瘤；(3)合并运动神经元病、阿尔茨海默病等神经系统变性疾病及影响视网膜下丘脑束-视交叉上核-脑干网状结构-松果体通路的其他神经系统疾病；(4)有严重的精神疾病，或服用已知会引起松果体MLT产生的药物(例如锂，α-和β-肾上腺素能拮抗剂和抗抑郁药)。另选取年龄、性别与PD组相匹配的50例来自本院体检中心的健康体检者纳入对照组，其中男性27例、女性23例。两组之间性别、年龄的差异均无统计学意义(P>0.05)。

临床资料采用 H-Y(修正)分级量表对PD患者病情严重程度进行评估，具体情况：H-Y分级为1级的PD患者5例、1.5级5例、2级7例、2.5级9例、3级17例、4级4例、5级3例。采用蒙特利尔认知评估量表北京版对患者的认知功能进行评估，PD有认知功能障碍组为29例、无认知功能障碍的PD患者为21例。采用匹兹堡睡眠质量指数对患者及健康人群的睡眠状况进行评估，评分>16分为睡眠质量差，PD组中合并睡眠障碍者为38例、无睡眠障碍的PD患者为12例。健康人群中有睡眠障碍者13例、无睡眠障碍者37例。

实验方法采集清晨7∶00～9∶00两组成员静脉血3 ml，置于室温放置2 h待其自然凝固，后于2～8 ℃ 1000×g离心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存直至测定。采用酶联免疫吸附法检测人血清MLT、GSH水平，褪黑激素ELISA试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司，还原型GSH试剂盒购自南京建成生物工程研究所，具体操作严格按照试剂盒说明书进行。实验中所用高速台式低温离心机购自德国Heraeus公司，酶标仪购自美国Bio RAD公司。

统计学处理使用SPSS 19.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差表示，使用Shapiro-Wilk检验验证计量资料的正态性，两组间均数比较采用独立样本t检验，3组及以上采用单因素方差分析。采用Pearson相关分析检测连续变量间的相关性，采用Spearman相关分析检测分类变量的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

血清MLT水平与年龄的关系PD组年龄40～60岁患者血清MLT浓度为(85.05±6.89)pg/ml(n=24)；61～80岁组血清MLT浓度为(84.43±6.36)pg/ml(n=20)；年龄>80岁组血清MLT浓度为(79.40±4.52)pg/ml(n=6)。PD患者各年龄组间差异无统计学意义(F=1.872，P均>0.05)。对照组年龄40～60岁人群血清MLT浓度为(48.36±9.80)pg/ml(n=24)；61～80岁组血清MLT浓度为(45.43±9.76)pg/ml(n=20)；年龄>80岁组血清MLT浓度为(40.87±8.04)pg/ml(n=6)，各年龄组间差异均无统计学意义(F=1.591，P均>0.05)。

血清MLT水平与性别的关系PD组男性患者血清中MLT浓度为(82.56±6.19)pg/ml(n=27)；PD组女性患者血清MLT浓度为(85.96±6.67)pg/ml(n=23)，两组差异无统计学意义(t=-1.866，P=0.068)。对照组男性血清中MLT浓度为(47.74±9.17)pg/ml(n=27)；对照组女性血清MLT浓度为(44.58±10.28)pg/ml(n=23)，两组差异无统计学意义(t=1.149，P=0.256)。

血清MLT及GSH水平PD组患者血清MLT浓度为(84.12±6.58)pg/ml，明显高于对照组的(46.29±9.73)pg/ml，差异有统计学意义(t=-22.785，P=0.00)。PD组患者血清GSH浓度为(21.07±12.05)μmol/L，明显低于对照组的(77.73±39.90)μmol/L，差异有统计学意义(t=9.611，P=0.000)。

MLT、GSH水平与PD病情严重程度的关系采用Spearman相关分析显示，血清MLT水平与PD H-Y分级呈正相关(r=0.537，P=0.000)，血清GSH水平与H-Y分级呈负相关(r=-0.596，P=0.000)。

PD组MLT、GSH的相关性采用Pearson相关分析显示，PD组血清MLT、GSH水平具有负相关关系(r=-0.842，P=0.000)(图1)。

MLT、GSH水平与PD非运动症状的关系PD患者中，合并睡眠障碍组的MLT水平(85.79±6.45)pg/ml(n=38)明显高于无睡眠障碍组的(78.84±3.54)pg/ml(n=12)，差异有统计学意义(t=3.548，P=0.001)，血GSH检测差异无统计学意义。具有认知功能障碍组的GSH水平(17.47±10.67)μmol/L(n=29)明显低于无认知功能障碍组的(26.09±12.23)μmol/L(n=21)，差异有统计学意义(t=-2.652，P=0.011)，血MLT检测差异无统计学意义。

图1帕金森病患者谷胱甘肽与褪黑素的相关性

Fig1Correlation between glutathione and melatonin in patients with Parkinson’s disease

正常对照组血清MLT与睡眠的关系正常对照组中，合并睡眠障碍组的MLT水平为(49.33±9.75)pg/ml(n=13)，无睡眠障碍组MLT水平为(45.22±9.62)pg/ml(n=37)，差异无统计学意义(t=1.321，P=0.193)。

讨 论

近年来，不断有研究发现自由基损伤、氧化应激反应增强在PD发病中具有关键作用，GSH、MLT是人体内具有抗氧化能力的重要指标也为人们所熟知[4- 6]，但目前关于PD患者血清中MLT含量的变化尚未明了。在正常人群中，MLT的分泌受光照—黑暗周期的影响，其夜间含量是最高的，白天则开始下降并保持在低水平状态。传统观念认为，具有抗氧化能力的指标在PD患者体内的含量均是降低的，导致机体不能有效清除氧自由基等有害物质，从而促进了疾病的发生发展。然而本研究显示，与帕金森病患者具有较低的GSH水平不同，PD患者清晨MLT的含量不仅没有维持在白天低水平状态，反而较正常对照组明显升高，这一结论与Lin等[7]、Catalá等[8]、武琪等[9]相同。笔者认为，血清中并非所有的非酶类抗氧化物均相同的参与到PD的发病机制中，而是部分抗氧化指标降低，部分则升高。由相关性分析得出，血清GSH水平与PDH-Y分级呈负相关，MLT水平与H-Y分级呈正相关，随着疾病程度的加重，PD患者血清中GSH的含量越来越低，而MLT的含量越来越高。同时，GSH、MLT二者水平之间呈现负相关关系，GSH水平越低，MLT水平则越高。笔者推测，PD患者体内GSH作为始动因素参与到PD的发病机制中，其含量的下降是疾病的病因之一，且与疾病的严重程度相关。有报道应用GSH及其类似物治疗PD患者，可改善患者症状并减慢病情进展[10- 11]。与GSH相反，MLT则被认为是一项继发性因素，其含量为代偿性的增高，试图修复因GSH等始动性指标的缺失而造成机体抗氧化系统失衡的现象，此观点与GSH、MLT二者之间呈现出的负相关关系相呼应。与Maharaj等[12]和Capitelli等[13]、Ma等[14]不同，他们认为MLT由于具有神经保护和抗氧化作用，能够抵抗黑质多巴胺能神经元的退行性变，其含量的降低导致帕金森病的发病。笔者认为在疾病的晚期反而会具有更高的MLT水平，且即使MLT代偿性增高，也不足以抵抗多巴胺神经元的耗竭。甚至，Willis和Robertson[15]推测，MLT在PD的晚期还可能加剧多巴胺神经元的丢失。有研究指出，MLT可能通过干扰多巴胺能神经元的合成和释放加重疾病的严重程度[16]。这也解释了为什么在部分研究中，外源性给予MLT对PD患者临床疗效不佳，因为在PD晚期，MLT水平是增高的，采用松果体摘除术、MLT拮抗剂和白光治疗反而能缓解PD患者的部分运动障碍[16- 17]。此外，本研究还观察到MLT、GSH与PD某些非运动症状密切相关。合并轻度认知功能障碍的患者较无认知功能障碍者具有更低的GSH水平，提示GSH可能是影响PD患者认知功能的一项重要指标；具有睡眠障碍的患者中，其日间MLT水平较无睡眠障碍者高，较高的MLT可以解释PD患者睡眠紊乱及白天过度嗜睡的症状。在正常对照人群中，合并睡眠障碍组与无睡眠障碍组的日间MLT水平差异无统计学意义(P>0.05)，笔者认为正常人群的睡眠障碍与环境、社会、精神心理等因素有关，此外，还可能与某些影响睡眠的激素水平紊乱有关，正常人群睡眠障碍主要表现为夜间入睡困难及睡眠时间短，单针对MLT而言，其夜间MLT分泌水平较无睡眠障碍的人群来说可能是降低的，仍需进一步完善对夜间MLT水平的研究。此外，本研究未观察到年龄、性别对PD患者清晨MLT水平的影响。与部分学者观念相同，随年龄增长，老年人夜间MLT水平逐渐下降，而年龄对白天MLT水平无影响[18- 19]。本研究患者均依据病情接受多巴胺替代治疗，左旋多巴在血液中的半衰期通常是2 h，本研究采集血标本的时间均在早晨患者服药前，而前1日所服药物在体内早已代谢，故美多芭等药物的服用情况并不影响本研究结果，另外，亦有研究指出左旋多巴替代治疗不会导致白天MLT分泌的增加[20]。目前仍需更大的样本量及更深入的研究探讨GSH、MLT与帕金森病发病之间的关系。