周媛媛，曾凡军，熊晓琦，阮玉姝，万晓蓉，宋新宇

(三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院，湖北宜昌443000)

肺性脑病是慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者严重的并发症，病死率高达60%左右［1］。其发病机制尚未完全阐明，神经元自噬可能是其发病机制之一，β-葡糖脑苷酶(β-GBA)、Atg7、p62为神经元自噬相关标志物［2］。2012年1月～2014年1月，我们观察了肺性脑病患者脑脊液β-GBA、Atg7、p62水平变化，并探讨其临床意义。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 宜昌市中心人民医院收治的COPD合并肺性脑病者50例(观察组)及单纯COPD患者50例(对照组)，均符合中华医学会呼吸病学会COPD诊断标准［3］;排除合并结核性胸膜炎、病毒或寄生虫感染者，既往有中枢神经系统损害及恶性肿瘤患者。观察组男33例、女17例，年龄(66.8± 6.3)岁;合并消化道出血2例、代谢紊乱8例。对照组男29例、女21例，年龄(67.2±7.1)岁;合并消化道出血1例、代谢紊乱2例。两组基本资料具有可比性，患者或家属签署知情同意书，并经宜昌市中心人民医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 检测方法 患者均行腰椎穿刺采集脑脊液，离心后采用ELISA法检测β-GBA、Atg7蛋白，试剂盒购自美国SIGMA公司，按说明操作。Western blot法检测p62蛋白:运用全蛋白提取试剂盒提取两组细胞蛋白，－80℃冻存备用。10%的SDS-PAGE胶分离相应蛋白，采用湿法转膜45 min，5%脱脂奶粉封闭1 h后加入1∶1 000稀释的兔抗人p62一抗，4℃孵育过夜，次日PBS洗膜后加入稀释比例为1∶5 000的山羊抗兔二抗，室温孵育1 h，PBS洗膜后行ECL发光。选用β-actin蛋白为内参蛋白对照，以蛋白灰度值表示其表达量。

1.2.2 统计学方法 采用SPSS13.0统计软件。计量资料用s表示，两组比较用t检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组脑脊液β-GBA、Atg7、p62水平比较，见表1。

表1 两组脑脊液β-GBA、Atg7、p62水平比较(s)

表1 两组脑脊液β-GBA、Atg7、p62水平比较(s)

注:与对照组比较，*P＜0.05。

组别 n β-GBA(pg/mL) Atg7(pg/mL)p62观察组 50 34.6±6.8* 12.4±3.2*0.35±0.05对照组50 15.5±3.6 2.8±0.6 0.23±0.03

3 讨论

COPD患者合并感染时常会出现低氧及CO2潴留，极易并发肺性脑病，患者常表现为淡漠、反应迟钝、嗜睡、谵妄或昏迷等意识障碍。

肺性脑病发生、发展过程中，缺氧是核心因素。神经元缺氧可致自噬死亡或凋亡。长期以来，自噬被认为是神经元的一种保护性作用，在维持缺血、缺氧等应激状态下细胞存活、清除细胞内衰老细胞器及错误折叠蛋白中起重要作用。近年发现，在某些条件下细胞自噬也能导致细胞死亡。自噬作为一种重要的物质代谢方式，它的发生受到严格的调节和控制。自噬的调控通路可分为mTOR调节途径和mTOR途径不依赖性调节途径［4］。在缺血缺氧情况下，自噬的发生主要由mTOR途径调控。p62与自噬密切相关，p62偶联于微管相关蛋白轻链3，参与自噬体的构成，是一种调节因子，在自噬中、晚期会降解［5］。通常情况下，细胞内p62表达水平与自噬活性存在负相关。例如，在饥饿诱导的细胞自噬缺陷状态下，Mizushima等［6］观察到p62的蓄积。研究证实，细胞内p62的表达水平与多种自噬相关因子关系密切［7］，但细胞自噬不是p62惟一的降解途径［8］。本研究发现，COPD合并肺性脑病患者，脑脊液中p62蛋白水平显著增高，表明肺性脑病患者中枢神经元自噬增强。自噬增强有助于提高在缺氧及CO2潴留的病理状态下，提高神经元对缺氧及高CO2致损伤的耐受力，起到一定的保护性效应。

β-GBA是一种水解酶，存在于溶酶体内。最初发现与戈谢病相关，基因突变导致β-GBA减少或缺乏，致使巨噬细胞内的葡萄糖脑苷脂不能被水解，蓄积在溶酶体中，导致细胞功能受到影响。随后发现，β-GBA与帕金森病相关［9］。本研究发现，β-GBA与肺性脑病相关，肺性脑病患者，脑脊液中β-GBA水平升高。由于自噬与溶酶体相关，肺性脑病诱发的自噬效应，是否与β-GBA有直接或间接关系，尚需进一步研究。

目前，研究发现自噬体的形成至少需要16种Atg基因的参与。Atg1是第一个被成功克隆的自噬基因［10］，Atg1缺乏时自噬发生受到抑制［11］。Atg7是一种泛素E1样连接酶，可以激活泛素样蛋白Atg12和Atg8。Atg7可以激活哺乳动物中的所有3种Atg8，即GATE-16、GABARAP和LC3。自噬体的形成需要一个泛素样连接体系，其中Atg12和Atg5共价结合，并定位到自噬体囊泡中。Atg7是泛素样蛋白通路中位置上游的关键基因，为自噬泡形成的必需蛋白质分子［12］。有研究证实，在阻断小鼠L929细胞中Atg7的表达后，可以显著降低自噬性细胞死亡的发生率［13］。本研究发现，肺性脑病患者脑脊液Atg7水平显著升高，可能是神经元损伤后部分神经元裂解后蛋白释放到蛛网膜中。

综上所述，COPD肺性脑病患者脑脊液β-GBA、Atg7、p62蛋白水平升高，而Atg7及其参与的泛素样蛋白通路可能是肺性脑病患者神经元自噬发生的一条重要通路。通过这一研究，我们可更进一步了解肺性脑病神经元自噬发生的分子机制，从而为肺性脑病的诊治寻找到新靶点。

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