阿尔茨海默病患者血清补体C5a、NLRP3 水平变化及其意义

胡瑛霞，邓长青，孙经超

丹东市中心医院，辽宁丹东118000

阿尔茨海默病（AD）为常见神经系统退行性疾病，是导致老年人痴呆的主要原因，其起病隐匿，并可引起进行认知功能障碍、记忆减退，多伴有人格改变，不仅严重影响患者生活质量，还给其家庭乃至社会均造成了巨大负担。虽然目前尚不完全明确其发病机制，但近年研究［1］表明，在AD 发病过程中神经免疫炎症扮演重要角色，其主要特征为小胶质细胞激活和细胞因子表达，且炎症反应为其脑内主要神经病理改变，提示炎症反应为AD 重要病理机制。补体系统是一种存在血清及组织液中具有酶活性的蛋白质，主要作用是促进炎症反应，协助消除病原微生物。研究显示，其参与神经炎症重要环节，参与了AD 患者的炎症损伤，其中补体C5a是补体激活时出现的补体因子，具备很强的促炎作用［2］。炎性小体是近年来中枢神经系统疾病研究热点，核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）为当前研究最深入的一种炎性小体，当其信号通路被激活后，可引起一系列炎症反应［3］。目前有关二者与AD 患者认知功能及炎症因子的关系鲜有报道，本研究观察了AD 患者清补体C5a、NLRP3 的水平变化，并探讨了其是否参与炎症反应及认知功能损伤。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取丹东市中心医院2017 年1 月—2020年1月收治的AD患者198例（观察组），其中男117 例、女81 例，年龄55～82（72.54 ± 6.87）岁，病程1～12（6.58 ± 1.28）年，文化程度：高中以下94 例、高中及以上104 例。纳入标准：符合《精神障碍诊断与统计手册（第五版）》［4］中AD 诊断标准；患者监护人均知情研究；MRI或CT显示老年脑改变或脑萎缩；临床资料完整者；无严重躯体疾病者。排除标准：语言交流障碍者；自身免疫性疾病者；精神分裂症者；感染性或炎症性疾病者；因脑血管疾病、颅脑外伤等导致的认知功能损害者。另选取82 例同时期来本院体检健康者为对照组，其中男49 例、女33 例，年龄54～86（73.17±6.68）岁，文化程度：高中以下41例、高中及以上41例。两组基线资料有可比性。本研究经伦理委员会批准。

1.2 血清补体C5a、NLRP3 及炎症因子检测 抽取所有受试者3 mL 清晨空腹静脉血，3 000 r/min 离心10 min，取上清液置于EP 管，放入-80 ℃冰箱中待检，酶联免疫吸附法（上海将来实业股份有限公司）测定血清补体C5a、NLRP3、肿瘤坏死因子-α（TNFα）、白介素6（IL-6）、IL-1β 水平，免疫比浊法（上海心语生物科技有限公司）测定血清超敏C 反应蛋白（hs-CRP）水平，所有操作严格按照说明书进行。

1.3 认知功能评价 采用简易精神状态量表（MMSE）评价，由FOLSTEIN 等［5］于1975 年编制，包括视空间、计算力、注意力、定向、延迟记忆、即刻记忆、语言理解6 个维度共30 个条目，分为正确（1 分）与错误（0 分），总分0～30 分。中学及以上<24 分，小学<20分，文盲<17分表示认知功能障碍。

1.4 统计学方法 采用SPSS26.0 统计软件。计量资料以表示，比较采用t 检验；计数资料以例（%）表示，比较采用χ2检验；相关性分析采用Pear‑son相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清补体C5a、NLRP3 水平、MMSE 评分及炎症因子水平对比 观察组血清补体C5a、NL‑RP3 水平高于对照组，MMSE 评分低于对照组（t 分别为7.464、9.800、30.647，P 均<0.05），见表1。观察组血清TNF-α、IL-6、IL-1β、hs-CRP 水平高于对照组（t 分别为7.437、25.727、9.802、42.836，P 均<0.05），两组血清炎症因子比较见表2。

表1 两组血清补体C5a、NLRP3水平和MMSE评分

表1 两组血清补体C5a、NLRP3水平和MMSE评分

组别观察组对照组MMSE评分（分）15.63±3.22 29.35±3.83 n 198 82补体C5a（pg/mL）73.52±9.43 64.30±9.35 NLRP3（pg/mL）116.25±29.36 79.21±27.32

表2 两组血清炎症因子水平（pg/mL，）

表2 两组血清炎症因子水平（pg/mL，）

组别观察组对照组n 198 82 TNF-α 196.55±12.07 184.36±13.43 IL-6 105.35±13.14 62.38±11.63 IL-1β 37.50±7.47 28.35±6.14 hs-CRP 5.04±0.61 1.87±0.43

2.2 观察组血清补体C5a、NLRP3 及炎症因子和MMSE 评分之间的相关性 血清补体C5a、NLRP3、TNF-α、IL-6、IL-1β、hs-CRP 水平与MMSE 评分呈负相关（r 分别为-0.420、-0.418、-0.506、-0.444、-0.435、-0.524，P 均<0.05）。血清补体C5a、NLRP水平与TNF-α、IL-6、IL-1β、hs-CRP 水平呈正相关（r分别为0.538、0.640、0.601、0.563，0.512、0.587、0.573、0.452，P均<0.05）。

3 讨论

AD是导致老年期痴呆的最主要原因，其起病隐匿，早期表现为近记忆障碍，不易察觉，随着病情的进展，记忆障碍呈进行性加重，逐渐表现为精神行为异常、认知功能减退，如緘默不语、情感淡漠、攻击行为、情绪暴躁、妄想等，甚至完全丧失自理能力、四肢瘫痪、大小便失禁、终日卧床，最终引起并发症而死亡［6］。据统计报道，截止2019 年，全球至少有5 000万AD 患者，而我国是世界上患病数最多的国家，约1 000 万人，且随着人口老龄化的加剧，预计到2050年可达4 000 万人，该病病程长且治疗开支巨大，给我国健康福利资源分配和政府未来政策造成了巨大影响［7］。目前尚不完全明确AD 确切病理机制，但有研究分析AD 患者脑组织病理发现，β 淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积周围有大量活化小胶质细胞和反应性星型胶质细胞，胶质细胞激活能介导炎症反应，诱导Aβ 产生，促进AD 发生及发展［8］。同时试验也证实，布洛芬等非甾体类抗炎药物能有效改善AD 患者脑内Aβ 沉积，降低炎性因子水平，延长AD 发病时间［9］。上述研究均表明炎症反应参与了AD 病理过程，因此虽然目前AD 的治疗仍然是世界难题，但若能寻找到与其相关的炎症细胞因子作为诊断标志物，则能帮助临床早日诊断AD，及时采取相应措施，改善患者生活质量。

补体系统是免疫系统重要组成部分，研究表明其参与了AD 患者脑内病理过程，在神经炎症损伤中起到重要作用，其主要存在于血清和组织液中，需经活化才具备酶活性。中枢神经系统中补体主要由小胶质细胞激活分泌。血清中补体多由树突细胞、自然杀伤细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等免疫细胞分泌。补体C5a 为补体激活时出现的补体因子，能强力吸引脑内小胶质细胞、星形胶质细胞、中性粒细胞聚集到补体活化区，促进其活化，具备强效促进炎症功能［10］。BURWICK 等［11］研究显示，补体C5a 可与Aβ 协同发挥损伤作用，损害神经功能。BENSON等［12］研究显示，补体C5a 与C5a 受体结合后，能与Toll 样受体4（TLR-4）发挥协同作用，诱导产生炎症因子，导致脑内神经炎症过程加剧，进一步损伤神经元，加重认知功能损害。本研究结果显示，观察组血清补体C5a 水平明显高于对照组（P<0.05），提示其参与了AD 发病过程。AD 的核心发病环节为Aβ 沉积，能诱导中枢神经系统小胶质细胞活化，分泌C5a等补体成分及炎症因子，并产生炎症反应，促进神经元细胞凋亡，导致AD 发生，且分泌的C5a 还会进入血液系统，故引起血清C5a水平提升。

持续过度的炎症反应在AD 病理机制中发挥重要作用，一方面炎症反应为小胶质细胞损伤神经元的关键媒介，另一方面脑小胶质细胞为Aβ 清除的重要细胞，同时脑组织炎症微环境变化还能对小胶质细胞清除Aβ 的能力进行调节，所以一直以来，小胶质细胞介导的炎症反应机制为AD 研究重点［13］。NLRP3 炎症小体为NOD 样受体（NLRs）家族成员，由NLRP3 编码蛋白质结合半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶1 和凋亡相关斑点样蛋白组成。时建铨等［14］研究显示，NLRP3 炎症小体可在脑组织小胶质细胞中表达，而星形胶质细胞没有表达，提示NLRP3 炎症小体激活主要发生在小胶质细胞。研究显示，NLRP3 炎症小体能降低Aβ 蛋白间间隙，促进其沉积，诱导正反馈循环，引起认知功能障碍，同时还能调控神经元变性相关神经毒素的合成和分泌，加重病情［15］。本研究结果显示，观察组血清NLRP3 水平明显高于对照组，提示其参与了AD 发病过程，分析是Aβ 沉积后，可诱导小胶质细胞活化，激活NLRP3炎症小体，而NLRP3 能促进Aβ 沉积，形成恶性循环。

神经炎症是AD 发病重要环节，大量研究表明，AD 患者存在明显的血清炎症细胞因子水平异常。TNF-α 主要由单核巨噬细胞产生，参与了多种免疫反应和炎症反应，许多研究均报道其在神经精神系统疾病中发挥强力而非特异性的作用［16］。HUI等［17］研究显示，AD 患者Aβ 斑块周围存在大量TNF-α 表达，同时其还能上调胶质细胞Aβ1-42 趋化受体表达，强化小胶质细胞对Aβ的趋化效应。IL-1β为IL-1 的一种形式，是一种致炎细胞因子，广泛参与了组织水肿及破坏。IL-6 为多效性细胞因子，可调节多种细胞生长及分化，在抗感染免疫反应起到重要作用［18］。研究显示，Aβ 能刺激小胶质细胞分泌IL-1β和IL-6，加重中枢神经系统慢性炎症反应，同时脑内IL-1β和IL-6水平提升，又会增加星形胶质细胞淀粉样前体蛋白表达，促进Aβ 沉积［19］。hs-CRP 为高敏感炎性反应标志物，研究表明，其不仅能通过调节Aβ1-42生成参与AD 发生，还能通过促进炎症反应、抑制新生血管形成、影响血管内皮功能等途径影响其认知功能［20］。Pearson 相关性分析显示，血清补体C5a、NLRP3、TNF-α、IL-6、IL-1β、hs-CRP 水 平 与MMSE 评分呈负相关，提示血清补体C5a、NLRP3 及炎症因子均与AD 患者认知功能状态有密切关系。同时结果显示，血清补体C5a、NLRP 水平与TNF-α、IL-6、IL-1β、hs-CRP 水平呈正相关，提示血清补体C5a、NLRP 与炎症因子存在相互作用，共同参与了AD 发生过程，分析是当补体系统激活后，能引起一系列炎症反应，提升炎症细胞因子水平升高，同时当NLRP3 炎症小体激活后，可促进Aβ 沉积，过度激活小胶质细胞，引起炎性反应。

综上所述，AD 患者血清补体C5a、NLRP3 水平明显升高，参与炎症反应和认知功能损伤。但本研究样本量较少，存在一定选择偏倚，还需多中心大样本研究证实。