DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25071456
中图分类号:R741.04
哈尼帕·托列根1, 王珍珍2, 布海丽且·阿巴拜科日1, 王惠1
| 【作者机构】 | 1新疆医科大学第二附属医院神经电生理中心; 2新疆医科大学第二附属医院神经内科 |
| 【分 类 号】 | R741.04 |
| 【基 金】 | 新疆神经系统疾病研究重点实验室开放课题(XJDX1711-2235) |
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是临床上较常见的一类神经退行性疾病,除了典型的运动症状(如震颤、肌强直、运动迟缓)外,自主神经功能障碍是其重要的非运动症状之一,严重影响患者的生活质量。研究表明,高达70%~80%的PD患者存在自主神经功能障碍,部分症状(如便秘、直立性低血压)可能在运动症状出现之前就已存在,可作为PD的早期标志[1-2]。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)作为一类十分重要的神经细胞因子,在神经系统疾病领域发挥重要的作用。BDNF可通过结合高亲和力受体酪氨酸激酶B,激活下游信号通路,促进多巴胺能神经元的存活、分化及突触可塑性,并抑制其凋亡,从而发挥脑保护作用[3-4]。既往研究发现,PD患者血清BDNF水平往往低于健康对照组,且与疾病严重程度(Hoehn-Yahr分级)呈负相关,BDNF还可能与认知功能障碍的发生密切相关[5-6]。近期研究发现,微RNA(microRNA,miRNA)在多种疾病的发生和发展中发挥重要作用,其中miRNA-21-5p在神经退行性疾病中表现出一定的调控作用[7]。miRNA-21-5p可以通过调节雪旺细胞的增殖、凋亡和促轴突再生功能,影响周围神经损伤后的修复过程[8]。本研究推测miRNA-21-5p在PD中也可能发挥重要作用。基于此,本研究进一步探讨血清BDNF和miRNA-21-5p水平与初诊PD患者自主神经功能障碍严重程度的相关性及诊断价值。
纳入2023年1月至2025年1月新疆医科大学第二附属医院初诊PD患者124例为研究对象,其中男65例,女59例,平均年龄(69.4±4.0)岁。纳入标准:①年龄50~80岁;②符合PD的诊断标准[9];③患者及家属均签署研究同意书。排除标准:①其他疾病导致的认知功能障碍,如阿尔茨海默病;②药物导致的PD症状;③严重的神经、精神性疾病,如抑郁;④恶性肿瘤、重症感染、自身免疫性疾病。本研究取得新疆医科大学第二附属医院医学伦理委员会审批[2023年伦审第(01)13号]。
研究对象根据帕金森病自主神经症状量表(scale for outcomes in Parkinson’s disease-autonomic,SCOPA-AUT)评分分为两组:47例患者存在自主神经功能障碍作为观察组;77例患者无自主神经功能障碍作为对照组。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义,具有可比性(P>0.05),见表1。
表1 两组患者一般资料比较
组别例数性别(男/女,例)年龄(岁,xˉ±s)高血压病(例)糖尿病(例)心脑血管疾病(例)对照组7740/3770.2±3.9261211观察组4725/2268.9±4.2131012χ2/t值0.0181.7490.5050.6482.443 P值0.8930.0830.4770.4210.118
SCOPA-AUT量表包括胃肠道系统(21分)、泌尿系统(18分)、心血管系统(9分)、体温调节(12分)、瞳孔调节(3分)、性功能(6分)6大自主神经系统,共23个项目,各项目以0~3分表示频率,从不计0分,有时计1分,时常计2分,频繁计3分。各项相加得到总分,总分69分,评分越高表示自主神经功能障碍越严重[10]。自主神经功能障碍定义为至少出现2个系统的不适症状且持续至少6个月[10]。采用统一帕金森病评定量表第三部分评估运动症状[11],共18项33个条目,总分132分,评分越高表示运动症状越严重;Hoehn-Yahr分级包括1~5级,分级越高表示越严重[12]。
入院检测血清BDNF和miRNA-21-5p,酶联免疫吸附试验法检测BDNF,试剂盒购自江苏碧云天科技有限公司(货号:AF1423),按照说明书步骤进行。RT-qPCR检测miRNA-21-5p,主要流程为对肘静脉血进行离心后取沉淀,获得单个核细胞;加入TRIzol试剂提取细胞总RNA,反转录合成cDNA,试剂盒购自江苏碧云天科技有限公司(货号:D7265),根据说明书配制反应体系,具体为:模版RNA 2 µg,Oligo(dT)引物1 µl,加DEPC水至总体积11 µl,70 ℃保温变性10 min后立即冰上冷却;向上述混合液中加入5×反转录缓冲液4 µl,dNTP混合液(2.5 mmol/L each)1~2 µl,RNA酶抑制剂0.5 µl,反转录酶0.5 µl,最后用DEPC水补足至20 µl。应用紫外分光光度法进行RNA质量控制,通过测定260 nm和280 nm吸光值计算纯度比值,即A260/A280为1.98,提示本研究RNA纯度控制较好。由上海生工细胞实验中心根据miRNA-21-5p基因设计引物序列:正向引物为5’-CGTGCAACGCACACGCTGTGT-3’,反向引物为5’-GTCGTGCACATGACACGTGA-3’,内参β-actin引物序列:正向引物为5’-TTGTGCGCACGCTGT CGTGCG-3’,反向引物为5’-ATGTGCGTGCAC GCTGAT-3’。反应条件为94 ℃预变性5 min;94 ℃ 45 s、60 ℃ 45 s、72℃ 45 s,共循环40次;72 ℃延伸10 min结束。构建熔解曲线,结果以2-⊿⊿Ct表示。通过扩增效率测试对引物进行验证,按照标准曲线计算效率为97.6%,提示引物效率较好。
采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料采用均数±标准差
表示,组间比较采用t检验,计数资料采用例数表示,组间比较采用χ2检验。相关分析采用Pearson检验,受试者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)计算曲线下面积(area under the curve,AUC),获得最佳临界值、灵敏度和特异度,AUC比较采用Z检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
观察组自主神经功能障碍患者运动症状评分和Hoehn-Yahr分级低于对照组(P<0.01)。见表2。
表2 两组患者量表评分的比较![]()
对照组7782.5±10.33.3±0.4组别例数运动症状评分(分)Hoehn-Yahr分级(期)观察组4770.5±11.22.8±0.2 t值6.0887.974 P值<0.001 <0.001
观察组血清BDNF和miRNA-21-5p水平均低于对照组(P<0.01)。见表3。
表3 两组BDNF和miRNA-21-5p的比较![]()
注 BDNF:脑源性神经营养因子;miRNA:微RNA。
组别例数BDNF(ng/ml)miRNA-21-5p对照组7718.42±3.141.01±0.14 t值8.2736.257 P值<0.001 <0.001 观察组4713.79±2.820.86±0.11
相关分析显示,124例患者血清BDNF和miRNA-21-5p水平与SCOPA-AUT评分呈负相关(r=-0.864、-0.902,P<0.001),见图1。
图1 PD患者各指标间的相关性分析
ROC显示,BDNF联合miRNA-21-5p诊断PD伴自主神经功能障碍的AUC为0.899,显著高于BDNF或miRNA-21-5p单一指标(Z=3.023、4.125,P<0.001)。见图2和表4。
图2 BDNF和miRNA-21-5p诊断PD伴自主神经功能障碍的ROC曲线
表4 BDNF和miRNA-21-5p诊断PD伴自主神经功能障碍的效能
注 BDNF:脑源性神经营养因子;miRNA:微RNA;PD:帕金森病;AUC:曲线下面积。
指标AUC95%CIP值临界值灵敏度特异度BDNF0.8010.734~0.889<0.00115.50 ng/ml0.810.72 miRNA-21-5p0.7650.702~0.867<0.0010.920.850.64两者联合0.8990.823~0.945<0.0010.880.81
另外选取同期新疆医科大学第二附属医院初诊60例PD患者,其中BDNF<15.50 ng/ml患者42例,≥15.50 ng/ml患者18例;miRNA-21-5p<0.92患者39例, ≥0.92患者21例。根据BDNF联合miRNA-21-5p模型诊断自主神经功能障碍患者41例,不伴自主神经功能障碍患者19例。根据SCOPA-AUT评分诊断自主神经功能障碍患者38例,不伴自主神经功能障碍患者22例。计算可得BDNF联合miRNA-21-5p模型诊断自主神经功能障碍的灵敏度为94.7%(36/38),特异度为77.3%(17/22),阳性预测值为87.8%(36/41),阴性预测值为89.5%(17/19)。见表5。
表5 独立队列验证BDNF和miRNA-21-5p的诊断效能(例)
注 BDNF:脑源性神经营养因子;miRNA:微RNA;SCOPA-AUT:帕金森病自主神经症状量表。
阳性阴性合计合计411960SCOPA-AUT评分BDNF联合miRNA-21-5p模型有自主神经功能障碍36238无自主神经功能障碍51722
PD患者的自主神经功能障碍涉及多个系统,如心血管系统功能障碍可表现为直立性低血压、心率变异性降低,消化系统功能障碍表现为便秘、流涎与吞咽困难,泌尿系统功能障碍表现为膀胱过度活动症、尿潴留,体温调节与排汗异常表现为多汗或少汗,性功能障碍表现为勃起功能障碍等[13]。自主神经功能障碍也会加重疾病进展,导致预后不良[14]。
本研究显示,初诊PD患者中自主神经功能障碍的检出率为37.9%(47/124),与既往报道基本一致[15]。PD患者出现自主神经功能障碍的可能机制涉及α-突触核蛋白的病理改变,如α-突触核蛋白在自主神经系统中神经元异常聚集,形成路易小体导致神经元变性,影响交感神经、副交感神经及肠道神经系统的功能[16]。观察组自主神经功能障碍患者运动症状评分和Hoehn-Yahr分级显著高于无障碍患者,提示PD伴自主神经功能障碍患者往往运动障碍也较显著。Braak分期理论认为PD的病理进展可分为6期,其中1~2期可影响迷走神经背侧运动核、蓝斑等出现自主神经症状(如便秘、心率变异性降低),早于运动症状的出现[17]。运动障碍的患者出现自主神经功能障碍的比例更高。神经递质失衡也会导致自主神经功能障碍,比如多巴胺能神经元退化影响基底节-自主神经调控环路,同时去甲肾上腺素能神经元(如交感神经节)损伤导致心血管调节异常[18]。
存在自主神经功能障碍患者血清BDNF和miRNA-21-5p水平显著较低,提示BDNF和miRNA-21-5p下调可能参与了PD的发生。BDNF基因rs6265多态性与PD非运动症状(如抑郁、认知障碍)相关,AA基因型患者症状更严重[19]。血清BDNF水平与PD患者认知功能下降、运动症状恶化相关,可能作为疾病进展的辅助标志物[20]。BDNF与自主神经功能障碍的相关机制涉及抗氧化应激、抑制凋亡、改善突触功能等。BDNF可减少自由基损伤,降低黑质区多巴胺能神经元的氧化应激水平[21]。BDNF通过调节Bcl-2/Bax蛋白比例,减少线粒体途径的细胞凋亡[22]。BDNF还可以增强纹状体突触可塑性,缓解PD模型动物的运动障碍[23]。在神经损伤模型中,miRNA-21-5p通过靶向转化生长因子β(transforming growth factor beta,TGF-β)受体I调控雪旺细胞的生物学行为,促进神经再生,这一机制可能与PD中多巴胺能神经元的损伤修复相关[24]。miRNA-21-5p还可能通过调控TGF-β信号通路影响PD的病理进程。TGF-β信号通路在PD中被发现与神经元存活、炎症反应和α-突触核蛋白聚集相关[25]。此外,miRNA-21-5p可能参与线粒体功能调控,而线粒体功能障碍是PD的关键病理特征之一[26]。由于miRNA-21-5p能够促进神经细胞存活并抑制凋亡,可能成为PD基因治疗的候选分子。例如,通过外泌体递送miRNA-21-5p模拟物,可能有助于保护多巴胺能神经元。
本研究中观察组患者BDNF和miRNA-21-5p下调,提示这可能与PD患者自主神经功能障碍的发生存在相关性。雷森林等[27]阐述了BDNF介导PD运动障碍的相关机制。王雪晴等[28]进一步指出,BDNF基因多态性与PD患者震颤症状及认知功能障碍存在紧密联系。Mishra等[29]指出,miRNA-21-5p异常与PD的发生密切相关。本研究还发现,观察组BDNF和miRNA-21-5p水平与SCOPA-AUT评分呈负相关,提示PD患者自主神经功能障碍越严重血清BDNF和miRNA-21-5p水平越低。目前,临床上诊断PD自主神经功能障碍主要依赖SCOPA-AUT评分,有较大的主观性。通过定量检测BDNF和miRNA-21-5p有望成为替代SCOPA-AUT诊断自主神经功能障碍的客观指标。并且BDNF联合miRNA-21-5p诊断PD伴自主神经功能障碍的性能较好,有重要的应用潜力。关于miRNA-21-5p在自主神经功能障碍发生中的具体作用机制还有待进一步探索。
综上所述,血清BDNF和miRNA-21-5p水平下降与PD的发生及自主神经功能障碍的严重程度密切相关,可作为自主神经功能障碍早期诊断的重要标志物。然而本研究也存在不足,例如样本来源单一、未设置健康对照组、未考虑药物影响等,这也将在后继研究中予以进一步补充验证。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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