帕金森病病人血清CHI3L1表达及其对认知功能障碍的影响

解冰川，王文婷，付 英，仇福成，张振清，顾 平

帕金森病是临床上常见的神经中枢神经系统变性疾病，好发于中老年人[1]。该病在临床上主要表现为姿势步态障碍、肢体僵直、静止性震颤、运动迟缓，病理特征为中脑黑质致密部多巴胺能神经元的缺失，可导致纹状体多巴胺含量减少[2]。认知功能障碍为帕金森病病人的主要非运动症状，平均发生率为50%左右，且随着病程的增加而增加[3]。目前临床上对于帕金森病伴发认知功能障碍的诊断缺乏特异性指标，主要依靠病人的临床症状[4]，不过当病人出现临床症状时，多数病人的预后较差。壳多糖酶3样蛋白1(chitinase-3-like protein 1，CHI3L1)基因组位于人类染色体1q31-q32部位，共有10个外显子[5]。CHI3L1基因在大肠、子宫、软骨、脑组织、骨骼中都有广泛表达，也为一种防御病原体结构中的几丁质[6-7]。现代研究表明，CHI3L1具有双重作用，可在各种微生物引起的免疫应答中发挥重要作用，也可作为多种疾病的诊断性标志[8]。CHI3L1可作为促炎生物学标志物，刺激炎症介质的产生；同时CHI3L1的表达受多种促炎细胞因子调控，从而两者形成恶性循环，导致病人的病情恶化[9-10]。但关于CHI3L1与帕金森病的关系尚不清楚，本研究探讨CHI3L1在帕金森病病人血清中的表达及对认知功能障碍的影响，以期明确CHI3L1在帕金森病病人发生认知功能障碍中的可能作用。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2018年2月—2020年6月在本院诊治的帕金森病病人144例作为研究对象。纳入标准：年龄40～80岁；小学及以上文化水平；符合帕金森病的诊断标准(由2位以上主治或以上职称的神经科医师独立诊断)；病人或家属知情、自愿并签署知情同意书。排除标准：接受颅内手术治疗者；临床调查资料缺乏者；有精神障碍既往史及家族史的病人；有其他影响认知功能评价疾病的病人；合并严重心功能不全或肝肾功能不全的病人；妊娠或哺乳期妇女。本研究经我院伦理委员会审核批准。

1.2 认知功能评估 所有病人入院后应用简易精神检查量表(Mini Mental Status Exam，MMSE)评定其认知功能，分数越高，认知功能越好。认知功能障碍评定标准：小学文化水平的病人MMSE评分≤20分，小学以上文化水平的病人MMSE评分≤24分。

1.3 CHI3L1检测 抽取所有病人入院第2天的空腹肘静脉血3～5 mL，分为两管。一管不进行抗凝，静置30 min后4 ℃、3 000 r/min离心10 min，分离上层血清，采用酶联免疫法检测血清CHI3L1含量。另外一管进行抗凝，4 ℃、2 000 r/min离心10 min，取下层全血组织，提取基因组DNA(北京康为世纪生物科技有限公司)。根据PubMed查找CHI3L1全基因序列，应用DNAMAN 5.0软件设计引物序列，引物由大连TAKARA公司合成，采用聚合酶链式反应(PCR)扩增CHI3L1，纯化回收PCR产物并进行测序，采用SNP分型确定CHI3L1 rs10398805突变情况。

1.4 调查方法 调查所有病人的一般资料，包括年龄、性别、体质指数、住院号、姓名、文化程度、常规生化检测指标、生活习惯、病程等。

2 结 果

2.1 认知功能障碍组与非认知功能障碍组临床资料比较 144例病人中，44例伴发认知功能障碍，发生率为30.6%。认知功能障碍病人的性别、年龄、体质指数、收缩压、舒张压、文化程度、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)与非认知功能障碍病人比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；两组低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、吸烟、饮酒、空腹血糖等比较，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 两组临床资料比较

2.2 两组血清CHI3L1含量比较 认知功能障碍组血清CHI3L1含量高于非认知功能障碍组(P<0.05)。详见表2。

表2 两组血清CHI3L1含量比较(±s) 单位：pg/mL

2.3 两组CHI3L1基因型、等位基因分布情况比较 两组CHI3L1 rs10398805 G/C基因型分布符合遗传平衡定律，认知功能障碍组基因型CC与等位基因C比例均高于非认知功能障碍组(P<0.05)。详见表3。

表3 两组CHI3L1基因型、等位基因分布情况比较 单位：例(%)

2.4 相关性分析 Pearson相关分析显示，认知功能障碍与血清CHI3L1含量、饮酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C存在相关性(P<0.05)。详见表4。

表4 帕金森病病人认知功能障碍与CHI3L1、饮酒、空腹血糖、LDL-C的相关性分析

2.5 影响因素分析 以认知功能障碍发生情况作为因变量，以血清CHI3L1含量、饮酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C作为自变量，Logistic回归分析显示，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C为帕金森病病人出现认知功能障碍的主要影响因素(P<0.05)。详见表5。

表5 帕金森病病人发生认知功能障碍的多因素Logistic回归分析

3 讨 论

帕金森病为神经退行性疾病之一，以黑质多巴胺神经元变性缺失和路易小体形成为病理特征，在临床上主要表现为姿势平衡障碍、肌强直、运动迟缓等运动症状[11]。同时很多病人伴随抑郁、认知功能障碍、睡眠障碍等非运动症状，从而严重影响病人的身心健康[12]。本研究结果显示，在144例病人中，伴发认知功能障碍44例，发生率为30.6%。也有研究显示，超过80%的帕金森病病人不同程度地出现认知功能下降，其中大约有1/3的病人可发展为帕金森病痴呆。相对于其他疾病的认知功能障碍病人，帕金森病认知功能障碍病人多表现为记忆力、计算力及语言功能受损相对较轻和执行功能、操作能力下降[13]。本研究结果显示，两组LDL-C、HDL-C、吸烟、饮酒、空腹血糖等比较差异有统计学意义(P<0.05)，也表明认知功能障碍病人多伴随有生活行为紊乱与糖脂代谢异常。但是上述指标为非特异性指标，很难预测病人的病情进展与预后情况，为此在临床上需要寻找新的检测指标[14]。

帕金森病是一种进展缓慢的神经退行性疾病，其非运动症状当前也备受关注，特别是研究认知功能障碍的发生机制具有重要意义。CHI3L1属于几丁质酶家族成员之一，在单核细胞向巨噬细胞分化过程中发挥重要作用，可影响慢性阻塞性肺疾病、哮喘、骨关节炎等疾病的发生与发展[15]。CHI3L1可调节细胞的增殖、黏附、活化、迁移，可能是炎性疾病免疫反应的靶目标[16-17]。本研究结果显示，认知功能障碍病人的血清CHI3L1含量高于非认知功能障碍病人(P<0.05)。从机制上分析，CHI3L1的高表达可加重呼吸道炎症反应，促进炎症反应发生，因此，加重帕金森病病人的病情，诱发认知功能障碍的发生。同时血清CHI3L1具有检测快速、无创、成本效益低等优点，可成为潜在的生物标志物[18]。

CHI3L1基因位于染色体lq32.1上一个高度保守的区域，含有10个外显子，与白细胞介素-6(IL-6)受体基因(1q21)及C-反应蛋白(CRP)基因(1q21-lq23)位于1号染色体的同一臂上[19]。CHI3L1基因启动子序列包括多种调节因子的结合位点，但是也具有多个突变位点[20]。已有研究显示，CHI3L1基因启动子区域的3个单核苷酸多态性与血清炎性因子的释放水平相关，基因突变位点发生变化时，可增强CHI3L1基因与CCATT 序列增强子结合蛋白的结合力，而后者具有转录活化作用，从而调节下游基因的表达[21]。本研究结果显示，两组CHI3L1 rs10398805 G/C基因型分布符合遗传平衡定律，认知功能障碍病人的基因型CC与等位基因C频率都高于非认知功能障碍病人(P<0.05)。当前也有研究认为CHI3L1 rs10398805的多态性与心血管疾病存在相关性，且CC型病人血清IL-6水平高于GG型[22]。

帕金森病认知功能障碍是介于认知功能正常与痴呆之间的一种过渡状态，多在帕金森病病人早期阶段出现，往往伴有情绪、认知和自主神经功能紊乱等多种非运动方面的症状[23-24]。本研究Pearson相关分析显示，帕金森病病人的认知功能障碍与血清CHI3L1含量、饮酒、空腹血糖、LDL-C、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C存在相关性(P<0.05)；Logistic回归分析显示，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C为导致帕金森病病人出现认知功能障碍的主要影响因素(P<0.05)。有研究表明，rs10398805 G-C突变可导致CHI3L1蛋白发生构型改变，导致氧化活性物质生成增多，诱发黑质多巴神经元发生损伤，从而导致神经元死亡，促进认知功能障碍的形成[25]。本研究也存在一定不足，入选病例相对较少，可能还有其他影响检测结果的因素存在，且认知功能障碍的判定标准有待商榷，将在后续研究中进行探讨。

总之，帕金森病病人血清CHI3L1呈现高表达状况，存在rs10398805 G/C基因突变状况，多伴随有认知功能障碍，血清CHI3L1含量、CHI3L1 rs10398805基因型CC和等位基因C可能为帕金森病病人出现认知功能障碍的主要影响因素。