帕金森病患者血清ESM-1 和YKL-40 水平、黑质强回声面积与强度变化及其诊断效能

李振玲，王丽，吕晨光

1 唐山中心医院超声诊断科，河北唐山 063008；2 河北省沧州中西医结合医院

帕金森病是常见的一种神经系统退行性疾病，由机体中黑质多巴胺能神经元发生退行性病变以及路易小体形成病变导致，主要表现为震颤、动作迟缓以及姿势平衡障碍等运动症状［1］。随着我国老龄化不断加剧，帕金森病发病率不断上升，严重影响人们生活质量［2］。然而帕金森病早期临床特征不具有特异性，诊断较为困难；当发现明显临床症状时，患者机体中黑质多巴胺能神经元已减少一半，治疗难度增大［3］。经颅超声是一种无创无辐射、操作简单的检查手段，可以观察脑的实质结构，为诊断帕金森病的有效方法［4］，但因患者个体差异以及操作者的主观判定会有一定的误诊率。因此，有必要寻找帕金森病更有效诊断方法。内皮细胞特异性分子-1（ESM-1）有广泛的生物学活性，在机体的炎性疾病以及内皮依赖性病理障碍中具有重要的作用，其与阿尔茨海默症的生理以及病理过程密切相关［5］。人软骨糖蛋白39（YKL-40）作为一种多肽糖蛋白，在机体发生炎症时会大量分泌。有研究［6］发现，YKL-40参与帕金森病的发展。因此猜想血清ESM-1、YKL-40可能可以作为帕金森病的诊断指标。目前关于血清ESM-1、YKL-40 在帕金森病诊断中的研究鲜有报道。本研究观察了帕金森病患者血清内皮细胞特异性分子-1（ESM-1）、人软骨糖蛋白39（YKL-40）水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度变化，并探讨了其单独及联合诊断效能。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2019 年3 月—2022 年3 月唐山中心医院收治的86例帕金森病患者作为研究组，纳入标准：患者符合英国脑库的帕金森的诊断标准［7］；H-Y分级为1~2级；进行经颅超声检查；患者临床资料完整；患者及家属知情并签署承诺书。排除标准：合并帕金森综合征、脑卒中等神经退行性疾病；入院前1 个月进行放化学治疗；既往有中毒史；认知功能障碍或痴呆不能配合治疗者；合并脑肿瘤和脑血管疾病者。研究组男50 例、女36 例，年龄50~79（63.60 ± 6.02）岁，BMI（24.14 ± 3.94）kg/m2，吸烟39 例、糖尿病40 例、高血压59 例、高脂血症53例，尿 素（4.62 ± 1.02）mmol/L、尿 酸（265.37 ±25.68）mmol/L、血肌酐（86.57 ± 11.46）mmol/L。选取同期86 例体检健康者作为对照组，男52 例、女34例，年 龄51~78（63.58 ± 5.34）岁，BMI（24.18 ±3.68）kg/m2，吸烟41 例、糖尿病38 例、高血压50 例、高脂血症48 例，尿素（4.59 ± 0.97）mmol/L、尿酸（262.24 ± 23.85）mmol/L、血 肌 酐（84.59 ±10.58）mmol/L。两组上述一般资料比较，P均>0.05。本研究经本院伦理委员会审核批准（批准号：2019-01519）。

1.2 血清ESM-1、YKL-40 检测 采集研究组入院第2 天清晨空腹外周静脉血5 mL，3 500 r/min 离心20 min，留上清液，置于-80 ℃冰箱保存待检。对照组于体检时采集外周静脉血5 mL。采用ELISA 法检测血清ESM-1、YKL-40水平。

1.3 黑质强回声面积与强度检测 受试者入院时，采用EQIPQ7（美国飞利浦公司）超声仪检测黑质强回声面积与强度。中脑黑质回声强度分为Ⅰ~Ⅴ级，Ⅰ级主要呈现分布均匀的低回声；Ⅱ级主要呈现点状、细线状稍强的回声；Ⅲ级主要呈现斑片状增强回声，但低于脚间池回声；Ⅳ级主要呈现斑片状增强回声，与脚间池回声相等；Ⅴ级主要呈现斑片状增强回声，但高于脚间池回声。Ⅰ和Ⅱ级为正常，当中脑黑质回声强度>Ⅲ级，且单侧黑质强回声面积≥0.2 cm2则为帕金森病［8］。

1.4 统计学方法 采用SPSS25.0 统计软件。符合正态分布的计量数据以±s表示，比较采用t检验；计数资料以频次或百分比表示，比较采用χ2检验。采用Pearson 法分析血清ESM-1、YKL-40 以及二者与黑质强回声面积的相关性；采用Spearman 法分析血清ESM-1、YKL-40 与黑质强回声强度的相关性。采用Logistic回归分析帕金森病的影响因素；ROC分析血清ESM-1、YKL-40 水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度对帕金森病的诊断效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究组和对照组血清ESM-1、YKL-40 水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度比较 研究组、对照组血清ESM-1 水平分别为（0.12 ± 0.03）、（0.69 ± 0.19）mg/L，血 清YKL-40 水 平 分 别 为（3.84 ± 0.42）、（2.30 ± 0.28）mg/L；与对照组相比，研究组血清ESM-1水平降低，血清YKL-40水平升高（P均<0.05）。研究组黑质强回声检出例数和黑质强回声面积分别为71例（82.56%）、（0.34 ± 0.07）cm2，对照组分别为10 例（11.63%）、（0.12 ± 0.03）cm2，与对照组相比，研究组黑质强回声检出率高、黑质强回声面积大（P均<0.05）。

2.2 血清ESM-1、YKL-40 水平及经颅超声检查测得黑质强回声面积、强度之间的相关性 血清ESM-1 与YKL-40 水平呈负相关（r=-0.587，P<0.05）。血清ESM-1 与黑质强回声面积呈负相关（r=-0.507，P<0.05），血清YKL-40 与黑质强回声面积呈正相关（r=0.521，P<0.05）。血清ESM-1 与黑质强回声强度呈负相关（r=-0.529，P<0.05），血清YKL-40 与黑质强回声强度呈正相关（r=0.567，P<0.05）。

2.3 血清ESM-1 和YKL-40 水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度与帕金森病发病的关系以是否发生帕金森病作为因变量（是=1，否=0），以血清ESM-1、YKL-40、黑质强回声强度和黑质强回声面积为自变量，其中ESM-1、YKL-40 和黑质强回声面积各变量赋值均为连续变量，黑质强回声强度赋值：Ⅰ~Ⅱ级=0，Ⅲ~Ⅴ级=1。根据Logistic 回归分析得知，血清ESM-1 水平降低、YKL-40 水平升高是帕金森病发病的独立危险因素（P均<0.05），见表1。

表1 帕金森病发病危险因素的Logistic回归分析结果

2.4 血清ESM-1水平、YKL-40水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度联合检测对帕金森病的诊断效能 血清ESM-1水平诊断帕金森病的曲线下面积（AUC）为0.821（95%CI：0.759~0.882），截断值为0.543 μg/L，灵 敏 度 为74.41%，特 异 度 为89.12%。血清YKL-40水平诊断帕金森病的AUC为0.832 （95%CI： 0.773~0.892） ，截 断 值 为3.627 mg/L，灵敏度为76.35%，特异度为85.23%。黑质强回声强度诊断帕金森病的AUC 为0.855（95%CI： 0.794~0.916），灵敏度为78.34%，特异度为83.41%。黑质强回声面积诊断帕金森病的AUC为0.863（95%CI：0.808~0.918），截断值为0.294 cm2，灵敏度为79.85%，特异度为81.08%。四者联合诊断 帕 金 森 病 的AUC 为0.976（95%CI： 0.957~0.995），灵敏度为88.67%，特异度为79.63%。四者联合诊断优于各自单独诊断（Z联合vsESM-1=2.587、Z联合vsYKL-40=2.627、Z联合vs黑质强回声=2.523、Z联合vs黑质强回声面积=2.812，P均<0.05），见图1。

图1 血清ESM-1 水平、YKL-40 水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度单独及联合检测对帕金森病诊断的ROC

3 讨论

帕金森病是一种常发于中老年人群的神经退行性疾病，临床中主要症状表现为患者动作迟缓、静止性震颤等，还经常伴有抑郁、睡眠行为异常等［9］，其主要病理改变为机体中脑黑质多巴胺能神经元发生变性死亡，从而导致纹状体脑黑质多巴胺含量降低［10］。目前帕金森病发病机制尚不完全明确，但多数学者认为其与遗传、炎症反应以及机体神经细胞凋亡等密切相关［11］。因为帕金森病在早期症状不典型，容易和其他运动障碍性疾病产生混淆，需要一些方法来辅助检查，提高其诊断率［12］。

经颅超声经常用于诊断和鉴别运动障碍性疾病，近年用于诊断帕金森病。脑组织中黑质的铁代谢紊乱是引起帕金森病的主要病因之一，而且铁离子等重金属的积累会造成组织回声增强，其中脑黑质回声变高是帕金森病的主要特征，所以经颅黑质超声主要是通过检测铁等离子体的沉积高回声来检测大脑中的异常回声，而且其还可以将探头固定在颞窗内，减少不自主运动［13-14］。有研究［15］发现，经颅黑质超声可以诊断帕金森病。本研究发现研究组黑质强回声检出率（82.56%）和黑质强回声面积显著高于对照组，其原因可能与铁在脑结构中特异性沉积有关。

根据ROC 得知，黑质强回声强度诊断帕金森病的AUC 为0.855，灵敏度为78.34%，特异度为83.41%。黑质强回声面积诊断帕金森病的AUC 为0.863，灵敏度为79.85%，特异度为81.08%。说明经颅黑质超声可以较准确地诊断帕金森病，但有时也会因为操作者主观性影响产生误差。

ESM-1 作为一种可溶性循环蛋白多糖，由高度糖基化的165 个氨基酸成熟多肽组成，生物活性广泛，与人类的炎性疾病有关，可作为多种疾病病情严重程度评估的生物标记物［16-17］。ESM-1 主要在内皮细胞中表达，并且参与内皮细胞依赖的病理和生理过程，与白细胞相互作用，从而发挥抗炎、保护血管的作用［18］。有研究［6］发现，血清ESM-1 水平在阿尔茨海默症中降低，从而导致其保护血管和抗炎的作用受到抑制。还有研究［19］发现，血清ESM-1 在帕金森病患者中显著降低，是帕金森病患者认知障碍的危险因素。YKL-40 是一种缺乏水解酶活性的多肽链糖蛋白，主要由巨噬细胞、中性粒细胞以及上皮细胞分泌，参与组织损伤和炎症反应［20］。YKL-40广泛分布于人体各个组织中，是机体炎症反应的生物标志物，在多种细胞增殖分化过程中发挥作用［21］。YKL-40 还可以促进细胞迁移、趋化以及黏附，在脑梗死等多种脑部疾病中发挥着促进作用［22］。有研究［23］发现，血清YKL-40 水平在帕金森病中显著升高，还与患者认知功能有关；还有研究［7］发现其水平显著升高，与患者的病情密切相关。在本研究中，研究组血清ESM-1水平低于对照组，YKL-40水平高于对照组，说明二者参与帕金森病的生物学过程。根据相关性分析得知，血清ESM-1、YKL-40 水平呈负相关，说明二者共同参与调节帕金森病的发生。血清ESM-1水平与黑质强回声强度和黑质强回声面积呈负相关，血清YKL-40水平与黑质强回声强度和黑质强回声面积呈正相关，说明血清ESM-1、YKL-40水平与经颅黑质超声相关指标有关。

根据Logistic 回归分析得知，血清ESM-1水平降低、YKL-40 水平升高是影响帕金森病的危险因素，再根据ROC 得知，血清ESM-1 水平诊断帕金森病的AUC 为0.821，灵 敏 度 为74.41%，特 异 度 为89.12%。血清YKL-40水平诊断帕金森病的AUC为0.832，灵敏度为76.35%，特异度为85.23%，四者联合诊断优于各自单独诊断，说明血清ESM-1、YKL-40水平联合黑质强回声强度及面积诊断帕金森病具有较高的诊断效能。

综上所述，帕金森病患者血清ESM-1水平降低，YKL-40水平升高，黑质强回声强度升高、面积增大。血清ESM-1和YKL-40水平、经颅超声检查测得黑质强回声面积与强度联合检测对帕金森病的诊断效能良好，优于各指标单独检测。本研究也存在一定局限性，如样本量不足，使研究结果出现一定偏倚，后续会扩大样本纳入范围，扩大样本量，对其进一步验证。