帕金森病嗅觉障碍研究进展

黄悦 翟志远 郑金龙 薛刘军

帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，多见于中老年人群。在年龄≥60岁人群中，帕金森病患病率可达1 000/10万，且呈逐年上升趋势。目前帕金森病的临床诊断主要基于静止性震颤、运动迟缓、肌强直、姿势平衡障碍等运动症状。神经病理学研究证实，便秘、嗅觉障碍、睡眠障碍等非运动症状常发生在疾病早期并且贯穿疾病的全过程[1]。嗅觉障碍作为帕金森病重要的非运动性症状，发生率高达50%～90%[2]。在临床工作中，以运动迟缓、肌强直及震颤等症状起病的其他疾病常常与帕金森病难以鉴别，鉴于这些疾病患者的嗅觉功能相对保留，嗅觉检测在帕金森病的鉴别诊断中可能具有重要价值[3]。有研究显示，仅25%的帕金森病患者能够意识到自己存在嗅觉减退[4]，导致嗅觉评估的问卷调查可信度降低，而嗅觉检测则能从嗅觉识别、辨别等多个方面客观判断患者的嗅觉功能。本文从帕金森病嗅觉障碍的病理生理机制、嗅觉检测方法、嗅觉检测在帕金森病鉴别诊断中的应用等方面作一综述。

1 帕金森病嗅觉障碍病理生理机制

1.1 α-突触核蛋白异常聚集 α-突触核蛋白是一种具有多种构象的蛋白，其错误折叠形成的淀粉样蛋白聚集体可与其他物质共同形成路易小体并在神经元内沉积，阻碍多巴胺能神经元代谢并导致其死亡。根据Braak病理分期理论，路易小体首先出现于嗅球及前嗅核、低位脑干等部位，随着帕金森病病情进展，逐步累及中脑黑质及大脑皮层，该理论中患者神经元受累的病理分期与嗅觉障碍及运动症状出现的顺序具有一定的相关性[5]。在动物实验中，研究者将α-突触核蛋白以纤维体形态注射至小鼠嗅球后，除了检测到嗅觉传导通路上α-突触核蛋白的异常聚集，还发现小鼠嗅觉系统多个区域自发及气味诱发的局部场电位异常，证实了α-突触核蛋白的异常聚集可造成嗅觉功能受损[6]。另一项研究通过腺相关病毒制作嗅球α-突触核蛋白过表达的帕金森病大鼠模型，研究发现大鼠在3周时即出现嗅觉功能受损，随着时间进展，α-突触核蛋白可沿嗅觉传导通路传播至脑内，累及黑质时，大鼠将出现运动障碍[7]。所以，嗅觉传导通路上的α-突触核蛋白异常聚集是导致帕金森病嗅觉障碍的重要原因，异常聚集的α-突触核蛋白还可能在细胞内或细胞间发生转移，导致疾病进展[8]。

1.2 Tau蛋白过度磷酸化 Tau蛋白是微管相关蛋白家族的成员，主要在神经系统中表达，该家族可调节并稳定微管组装[9]。在帕金森病、阿尔茨海默病、路易体痴呆等疾病中，过度磷酸化的Tau蛋白可沉积于嗅球及前嗅核，从而导致患者的嗅觉功能受损，而在进行性核上性麻痹（progressive supranuclear palsy,PSP）、皮质基底核变性等疾病中，嗅觉系统的Tau蛋白病变累及程度则较轻，患者的嗅觉功能也相对保留[10]。Beauchamp等[11]研究发现，Tau基因敲除小鼠在7个月大时即表现出明显的嗅觉障碍，功能性嗅觉缺陷的小鼠嗅球中可同时观察到Tau蛋白丝状包涵体和α-突触核蛋白路易体沉积。上述研究均提示过度磷酸化的Tau蛋白可能参与帕金森病嗅觉障碍的病理生理过程。

1.3 神经生化

1.3.1 多巴胺能神经元变性 帕金森病的主要病理特征是黑质致密部细胞中多巴胺能神经元变性[12]，而嗅结节和其他中脑边缘区域均接受来自腹侧被盖多巴胺能的输入[13]。对帕金森病患者应用18F-FP-CIT脑正电子发射计算机断层显像（positron emissioncomputed tomography,PET）显像的研究发现，嗅觉障碍组的双侧尾状核及后壳核的多巴胺转运体数量明显少于嗅觉正常组，说明帕金森病患者的嗅觉障碍与尾状核多巴胺能神经元变性有关[14]。囊泡单胺转运蛋白2是位于突触前膜内囊泡膜上的转运蛋白，可介导多巴胺类递质转运，囊泡单胺转运蛋白2缺陷可造成多巴胺能神经元变性从而导致帕金森病，动物实验通过选择性灭活囊泡单胺转运蛋白2的1个等位基因得到帕金森病小鼠模型，再使用化学定量方法显示小鼠中脑黑质及纹状体等部位的多巴胺水平，应用行为测试评估小鼠嗅觉功能，结果显示小鼠的嗅觉功能受损程度与多巴胺水平降低程度呈正相关，证明帕金森病嗅觉障碍与多巴胺能神经元变性密切相关[15]。

1.3.2 胆碱能系统功能紊乱 乙酰胆碱是一种广泛分布于大脑皮质及皮质下结构的神经递质，帕金森病患者在疾病早期即可发生基底前脑等部位胆碱能神经元退行性变、胆碱能受体的减少和胆碱酯酶活动的减弱。经颅磁刺激技术联合脑电图可记录不同功能区的脑部电活动，其中短潜伏期传入抑制参数可反映大脑皮质胆碱能系统的兴奋性，异常则提示胆碱能系统功能紊乱。嗅觉事件相关电位（olfactory evoked related potentials,OERPs）可用于探索嗅觉化学感应输入大脑皮质的加工过程，对嗅觉客观评估有一定的价值。联合上述技术的研究发现：短潜伏期传入抑制降低的帕金森病患者其OERPs波幅也降低[16]，提示胆碱能系统功能紊乱参与帕金森病嗅觉障碍病理过程。Bohnen等[17]研究表明，气味识别能力与帕金森患者脑内胆碱能途径完整性的测定值呈正相关。上述研究均提示胆碱能系统功能紊乱在帕金森病嗅觉障碍中起着重要作用。

1.3.3 去甲肾上腺素能神经元丢失 去甲肾上腺素能核团主要分布于脑干蓝斑并大量投射至嗅觉系统的梨状皮层。大量研究结果表明，去甲肾上腺素具有潜在的神经保护作用，可通过激活小胶质肾上腺素受体从而抑制小胶质细胞的促炎效应，帕金森病模型小鼠梨状皮层的炎症反应可随去甲肾上腺素的输入减少而增强[18]。在内毒素诱导的神经炎性帕金森病小鼠模型中，蓝斑核中去甲肾上腺素能神经元丢失，使用神经毒素N-（2-氯乙基）-N-乙基-2-溴苄胺耗竭小鼠体内去甲肾上腺素后，小鼠嗅觉障碍进展[19]。上述研究均提示去甲肾上腺素能神经元丢失可能加剧了神经退化过程并加重了帕金森病患者嗅觉障碍。

1.3.4 5-羟色胺水平降低 5-羟色胺是广泛存在于中枢神经系统中的一种单胺类神经递质，主要通过与5-羟色胺受体结合发挥生物学效应。来自中缝背核的5-羟色胺神经元可投射到嗅球并通过兴奋僧帽细胞、簇状细胞形成的突触性连接（即丝球小体）兴奋整个嗅球[20]。研究发现帕金森病患者中缝背核的5-羟色胺能神经元内存在路易小体病理沉积，推测该病理改变可能造成患者嗅球及内嗅皮层等嗅觉传导通路的5-羟色胺水平下降，从而导致患者嗅觉障碍加重[21]。

2 嗅觉检测方法

目前，常用的嗅觉检测方法有3种：（1）采用问卷量表进行自我评价；（2）进行嗅觉物理心理测试；（3）使用电生理测试或神经功能成像进行嗅觉功能评估（包括嗅觉诱发电位、功能正电子发射断层扫描和功能磁共振成像）。常用的问卷量表有李克特问卷、自我评价嗅觉障碍问卷、嗅觉障碍生存质量量表等，少数学者还通过参考视觉模拟评分法对嗅觉障碍严重程度进行评估，因上述方法具有较强的主观性，目前临床已较少应用[22]。在此主要介绍后两类方法。

嗅觉物理心理测试是一类嗅觉功能定量的基本测试，主要从嗅觉的阈值、辨别、识别三个方面评估嗅觉功能。宾夕法尼亚大学气味识别测试（university of pennsylvania smell identification test,UPSIT）是一种标准化的微囊化气味识别测试，此测试使用40种增香剂，按不同气味编排进4本手册，每页共4个选项供受试者选择，该方法测试简单，结果可靠。UPSIT目前已被翻译成多种语言,并改进部分气味选项以适应不同文化背景的地区[23]，如日本使用的日语气味棒鉴定测试纳入了日本人群熟悉的12种气味，符合文化背景的同时大大缩短测试时间[24]。

嗅棒气味测试（sniffin'sticks odor test,SST）是一种在欧洲应用广泛的嗅觉物理心理测试，该测试使用嗅笔分别从阈值、辨别及识别三方面检验嗅觉性能，测试得分为3项结果之和。其中，阈值测试使用从低到高共16个梯度浓度的正丁醇气味评估嗅觉阈值，受试者连续两次正确闻出的最低阈值浓度记为嗅觉阈值结果；辨别测试中共有16组测试，每组配有3个嗅笔，受试者需分辨出每组中与其他两支气味不同的嗅笔；识别测试则要求受试者从4个选项中选出所闻嗅笔的味道[25]。SST的优势在于嗅笔可重复使用且该测试对嗅觉评估较为全面[23]。

目前在国际上常用的嗅觉物理心理测试还包括T&T标准嗅觉测试计,该测试起源于日本,以溴素的稀释倍数作为定量分析的依据，将患者对5种嗅素的识别阈的分数求和除以5后得到平均嗅觉识别阈值[26]。康涅狄格州化学感受临床研究中心（Connecticut Chemosensory Clinical Research Center,CCCRC）嗅觉测试在临床上应用也较为广泛，该测试包括阈值测试和识别测试。阈值测试以正丁醇为嗅素，按1∶2连续稀释11次，从低浓度开始，如患者能连续4次辨认正确同一稀释浓度，则该浓度为患者的嗅觉阈值。识别测试选用8种不同日用品气味，正确1种记1分，所得分数之和即为识别测试总分[27]。五味测定法是我国自主研发的嗅觉检测方法，其中包含香蕉、薄荷、酸味、花香、粪臭5种气味，每种气味均配有5个浓度等级，可用于受试者的嗅觉识别及阈值测定，该测试所用溴素涉及国人生活中的常见物质，在我国应用也较为广泛[28]。

电生理测试包括嗅电图和OERPs。嗅电图可记录嗅上皮接收气味刺激后产生的电位变化[23]，该测试由于操作难度大、成功率和稳定性较差等特点，在临床应用较少。OERPs对嗅觉中枢退行性病变较敏感，其振幅可反映参与事件处理的神经元的数量，潜伏期则可反映事件处理过程的速度[25]，对嗅觉客观评估具有一定价值[29]。

神经功能成像包括PET和功能核磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）。PET 主要通过对局部脑血流的检测来间接反映神经活性,测试时先静脉注射放射性示踪剂，再用探测装置同步探测，之后进行三维重建得到脑血流图，最后叠加到脑结构影像图上。PET可用于探索嗅觉障碍生理机制，但该检测方法费用高、分辨率低、有创，限制了其在临床上的应用。fMRI利用人体内的血氧浓度变化作为对照剂，通过计算机的自动处理可得到梨状皮质、岛回、扣带回、杏仁核、额眶回等脑功能活化区的神经活性[29]。fMRI不但安全、无创，还能够提供高空间分辨率的图像，未来有望在临床推广应用[23]。

3 嗅觉检测与帕金森病的鉴别诊断

目前国内帕金森病的诊断大多依据2015年国际运动障碍协会公布的帕金森临床诊断标准或《2016中国帕金森病诊断标准》，即使是专业的神经科医师，对未经治疗或对药物治疗应答不明的早期帕金森病的诊断准确率也仅为26.0%[30]。世界卫生组织通过系统评价分析了近25年来报道的帕金森病临床诊断的准确性，针对该病，运动障碍类疾病专家的诊断准确率为83.9%，而神经内科医生的临床诊断准确率为73.8%[31]。帕金森病的误诊、漏诊往往由于早期症状的不典型，而嗅觉障碍常在疾病早期出现，因此有助于帕金森病与其他常见的帕金森综合征相鉴别。

3.1 特发性震颤 特发性震颤是一组以双上肢伴或不伴头部的运动或姿势性震颤为特征的孤立性震颤综合征[32]。一项基于中国人群的调查显示，特发性震颤患者的嗅觉功能较正常对照组差异无统计学意义[33]。纵向研究则表明，特发性震颤患者的嗅觉障碍较帕金森病患者相比具有发生率低、程度轻、进展慢的特点，帕金森病患者在嗅觉阈值、识别及辨别三方面得分均显著低于特发性震颤组和健康对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）[34]，上述研究表明嗅觉检测对于鉴别特发性震颤及帕金森病具有重要价值。

3.2 PSP PSP是以进行性核上性眼肌麻痹、步态障碍和构音障碍为特征性表现的神经系统变性疾病[35]。PSP具有较多分型，其中PSP帕金森综合征型可表现为非对称性肢体震颤、对左旋多巴制剂可有应答，因此，在疾病早期与帕金森病的鉴别存在一定难度。研究表明，在校正了性别、年龄和吸烟史等因素后，PSP患者组的UPSIT得分低于对照组但高于帕金森病组，差异均有统计学意义（均P＜0.01）[36]。在日本人群中开展的气味鉴别试验中，帕金森病患者的评分显著低于PSP组和对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.01）[24]，这些研究均提示PSP患者可能存在嗅觉障碍，但其嗅觉障碍程度低于帕金森病患者，嗅觉检测有助于鉴别两者，未来的研究应着重于确定两者的嗅觉检测得分的界定值。

3.3 多系统萎缩（multiple system atrophy,MSA） MSA是一组神经系统变性综合征的统称，这些综合征以不同程度的自主神经功能障碍、小脑功能异常和锥体束变性为特征，具有相似的脑部病理改变[37]。MSA的两个主要亚型是伴发帕金森综合征的MSA和伴发小脑性共济失调的MSA。一项在中国人群中开展的研究表明，伴发帕金森综合征的MSA患者嗅觉检测得分低于伴发小脑性共济失调的MSA患者，差异有统计学意义（P＜0.05），而MSA组与帕金森病组相比，嗅觉得分差异无统计学意义（P＞0.05）[38]。另一项在澳大利亚开展的研究则表明：与MSA患者相比，帕金森病患者的SST总分较低且差异有统计学意义（P＜0.01）[39]。目前的研究结果尚不统一，可能是由于MSA组样本量较少且现有研究均基于横断面，因此，嗅觉检测在帕金森病和MSA中的鉴别价值还有待在更大样本数据集中进一步探讨。

3.4 继发性帕金森综合征 继发性帕金森综合征是指由各种原因导致的以帕金森病症状起病的运动障碍性疾病，常见的病因包括药物、感染、中毒、脑血管病和脑外伤等，在此类疾病中，药物性帕金森综合征（drug-induced Parkinsonism,DIP）最为常见[40]。根据预后可将DIP分为以下3种类型：（1）与帕金森病无关的DIP：该型患者停药后症状逐渐消失。此型也是DIP中最常见的类型。（2）以DIP起病的帕金森病：该型患者停药后帕金森综合征症状持续并逐渐加重。（3）以DIP为前驱表现的帕金森病：该型患者停药后症状也可完全缓解，但历经过一段无症状期后，帕金森综合征症状将持续[41]。研究表明，与帕金森病无关的DIP患者的气味识别平均得分显著高于帕金森病患者且差异有统计学意义（P＜0.01），因此嗅觉检测可有效区分帕金森病患者与该型患者[42]。在对30例DIP患者同时进行多巴胺转运体显像扫描和UPSIT检测的一项研究中，存在嗅觉障碍的DIP患者同时检测出多巴胺转运体减少。该研究表明，嗅觉检测有助于识别存在多巴胺能系统缺陷的DIP患者，即有助于识别潜在的帕金森病“高危”人群，不失为多巴胺转运体显像扫描的替代选择[43]。血管性帕金森综合征是以双侧对称性步态障碍为特征的一类继发性帕金森综合征，该类疾病也可表现为运动迟缓、静止性震颤或肌强直，是需要与帕金森病相鉴别的常见疾病。研究发现血管性帕金森综合征患者的嗅觉减退率远远低于帕金森病患者，且嗅觉检测得分远远高于帕金森患者[44]。综上所述，嗅觉检测可用于帕金森病与上述继发性帕金森综合征的鉴别诊断。

4 小结

帕金森病的嗅觉障碍常早于运动症状出现，嗅觉检测有助于早期识别帕金森病。未来或需进一步优化嗅觉检测方法，以提高其在不同文化背景帕金森病患者中的准确性，关于帕金森病嗅觉障碍的病理改变、嗅觉障碍与帕金森病其他症状的关系及其机制仍有待进一步探讨，以期为疾病的预防及早期干预提供指导。