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阿尔茨海默病与轻度认知障碍患者血浆sCD40及sCD40L浓度研究☆

2016-11-14李玲钟笑梅施海姗候乐罗新妮王艳华胡国艳陈辛茹张蔚茹陈贲彭琪宁玉萍

中国神经精神疾病杂志 2016年8期
关键词:认知障碍阿尔茨海默组间

李玲钟笑梅施海姗候乐罗新妮王艳华胡国艳陈辛茹张蔚茹陈贲彭琪宁玉萍

阿尔茨海默病与轻度认知障碍患者血浆sCD40及sCD40L浓度研究☆

李玲*钟笑梅△施海姗△候乐△罗新妮△王艳华△胡国艳△陈辛茹△张蔚茹△陈贲△彭琪△宁玉萍△*

目的 探索阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)及遗忘型轻度认知障碍(amenstic mild cognitive impairment,aMCI)患者血浆可溶性CD40(soluble CD40,sCD40)和可溶性CD40配体(soluble CD40 ligand,sCD40L)浓度变化特点及其临床意义。方法 采用酶联免疫吸附法检测20例AD患者、35例aMCI患者和32名正常对照者血浆sCD40和sCD40L浓度水平,简易精神状态检查表(mini-mental state examination,MMSE)评估患者认知功能。 结果 AD组、aMCI组和对照组血浆sCD40浓度中位数(上下四分位数)分别为[123.3(97.4,149.5)pg/mL]、[102.9(63.6,124.0)pg/mL]和[70.66(51.0,90.8)pg/mL],3组间sCD40浓度差异均有统计学意义(P<0.05)。AD组、aMCI组和对照组血浆sCD40L浓度中位数(上下四分位数)分别为[537.0(316.0,1134.0)pg/mL]、[316.0(190.0,546.0)pg/mL]和[167.0(107.5,478.0)pg/mL],3组间sCD40L浓度差异均有统计学意义(P<0.05)。aMCI组血浆sCD40L浓度与MMSE得分呈负相关(r=-0.74,P<0.01)。 结论 sCD40和sCD40L浓度水平在AD和aMCI患者血浆中异常增高,因此sCD40和sCD40L可作为AD的早期检测指标,并提示CD40-CD40L信号可能参与AD的发生发展。

阿尔茨海默病 遗忘型轻度认知障碍 可溶性CD40可溶性CD40L

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)为最常见的神经系统退行性疾病之一,给患者、家庭及社会带来非常沉重的负担。轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是介于正常老化和痴呆的之间的过渡状态[1],作为MCI的主要分型,遗忘型MCI(amnestic MCI,aMCI)以轻度记忆损害为主要临床表现。研究发现每年约有12%的aMCI患者转化为AD,比普通人群中痴呆发生率约高10倍[2],是AD早期干预的最佳人群。目前越来越多研究显示神经免疫炎症可能是AD的发病机制之一。可溶性CD40(soluble CD40,sCD40)与可溶性CD40配体(soluble CD40 ligand,sCD40L)为调节免疫反应的信号分子。国内尚无同时在AD、aMCI患者中进行sCD40-sCD40L浓度检测的临床研究,而国外此类临床研究也较少,且结果不尽一致,有研究提示AD患者血浆sCD40和sCD40L浓度较正常对照组高[3-5],亦有研究发现AD患者血浆sCD40浓度较MCI患者明显升高,而sCD40L则无明显变化[6]。因此本研究采用ELISA法检测AD、aMCI患者血浆sCD40、sCD40L浓度,探讨其变化特点,为早期干预AD进一步提供临床依据。

1 对象与方法

1.1研究对象 AD组来自2011年9月至2014年12月广州市脑科医院记忆障碍门诊、神经内科门诊及住院的AD患者。纳入标准:①符合美国神经病学、语言障碍和中风研究所及阿尔茨海默病与相关障碍协会(NINCDS-ADRDA)制定的“很可能AD”诊断标准[7];②简易精神状态检查表(mini mental state examination,MMSE)得分文盲者<17分,小学学历者<20分,初中及以上学历者<24分;③缺血指数量表(Hachinski inchemic score,HIS)得分<4分。排除标准:①病史、体格检查、实验室检查及颅脑影像学检查显示有引起认知障碍的其他疾病;②病史、体格检查及实验室检查显示有与免疫相关的疾病;③曾经使用精神科药物(如抗精神病药、抗抑郁剂等)或免疫抑制剂治疗;④检查前2周有明确感染史。

aMCI组来自广州市社区体检的中老年人。纳入标准为根据Petersen等[8]1999年确立的诊断标准诊断为aMCI:①以记忆下降为主诉,最好有知情者证实,症状持续3个月以上;②有记忆减退的客观证据,听觉词语学习测验(auditory verbal learning,AVLT)延迟回忆得分≤“正常老人得分的均数-1.5个标准差”,本研究中为12个词语学习4次后间隔30 min,回忆的词语数(即长延迟回忆得分)≤4分;③总体认知功能相对正常,MMSE得分文盲者>17分,小学学历者>20分,初中及以上学历者>24分,总体衰退量表(global deterioration scale,GDS)评分2~3级;④日常活动能力无显著缺损;⑤不符合痴呆的诊断标准。排除标准同AD组。

对照组为来自广州市社区体检的中老年人。纳入标准:①性别、年龄、受教育程度与AD、aMCI患者相匹配;②认知功能正常,无记忆力减退的主诉,量表初筛和临床评估不符合上述AD、aMCI诊断标准;③无痴呆家族史及中枢神经系统疾病史。排除标准同AD组。

共纳入87名研究对象,其中男性22名,女性65名,年龄54~76岁,平均(67.3±4.5)岁。本研究获广州市脑科医院伦理委员会批准通过,所有受试者或其家属在入组前签署知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1量表评定 由1名经过训练的专业人员对入组对象进行MMSE、AVLT测评,以评估被试的认知功能。

1.2.2血标本采集与保存 清晨采集受试者空腹静脉血2 mL于EDTA抗凝管,在4℃用3000 r/min速度离心15 min,使用聚乙烯管分装血浆,储存于-80℃冰箱,避免反复冻融。

1.2.3检测 sCD40和 sCD40L浓度sCD40和sCD40L浓度采用商品化ELISA试剂盒(eBioscience)检测,检测步骤严格按照说明书进行。使用Curve Expert 1.4软件绘制标准曲线,根据拟合公式计算sCD40和sCD40L相应浓度水平。

1.3统计学方法 数据采用SPSS 17.0进行统计学分析。MMSE得分、总胆固醇水平、糖化血红蛋白水平呈正态分布,组间比较采用单因素方差分析,Bonferrioni法进行两两比较;sCD40及sCD40L浓度、收缩压及舒张压水平为非正态分布,用中位数(下四分位数,上四分位数)描述,组间比较采用Kruskal-Wallis H检验,Bonferrioni法进行两两比较。AD组、aMCI组MMSE评分与血浆sCD40和sCD40L浓度的相关程度采用Spearman相关分析。检验水准α为0.05,双侧检验。

2 结果

2.1社会人口学与临床资料 AD组纳入20例患者,aMCI组35例患者,对照组32名对照。3组间年龄(F=6.33,P=0.06)、性别(χ2=1.73,P=0.42)、受教育年限(F=4.75,P=0.08)、糖化血红蛋白(F= 6.25,P=0.07)、总胆固醇(F=2.54,P=0.24)、收缩压(χ2=5.64,P=0.08)、舒张压(χ2=2.37,P=0.44)血压水平差异均无统计学意义。3组间MMSE评分差异有统计学意义(F=18.79,P<0.01),AD组MMSE评分低于aMCI组(P<0.01)和对照组(P<0.01),aMCI组MMSE得分低于对照组(P<0.01)。见表1。

表1 AD组、aMCI组和对照组的社会人口学与临床资料[(x±s)或M(QL,QU)]

表2 AD组、aMCI组和对照组血浆sCD40、sCD40L浓度[M(QL,QU)]

2.2血浆sCD40、sCD40L浓度 3组间血浆sCD40浓度差异有统计学意义(χ2=8.45,P=0.01),AD组高于aMCI组(P<0.01)和对照组(P<0.01),aMCI组高于对照组(P<0.01)。3组间血浆sCD40L浓度差异有统计学意义(χ2=7.15,P=0.03),AD组高于aMCI组(P<0.01)和对照组(P<0.01),aMCI组高于对照组(P<0.01)。见表2。

2.3血浆sCD40、sCD40L浓度与MMSE得分相关分析 AD组血浆sCD40浓度(r=-0.35,P=0.13)、sCD40L浓度(r=-0.11,P=0.52)与MMSE评分相关性无统计学意义。aMCI组血浆sCD40浓度与MMSE评分无统计学相关性(r=-0.25,P=0.30),血浆sCD40L浓度与MMSE评分呈负相关(r=-0.74,P<0.01)。

3 讨论

AD的主要病理特征是脑内Aβ淀粉样蛋白沉积,神经元纤维缠结和神经元丢失。MCGEER等[9]首次提出AD的神经退行性病变可能是脑内免疫和炎症反应过度激活所致。RAPPTER等[10]报道免疫趋化因子通过介导细胞间通讯,参与AD炎症反应过程。

CD40表达于内皮细胞、小胶质细胞等。CD40L主要表达于星形胶质细胞、CD4+T细胞及血小板。sCD40L是由膜型CD40L水解而成。sCD40具有与CD40L结合的生物学活性,CD40、CD40L均是肿瘤坏死因子受体超家族成员[11]。

本研究发现AD组和aMCI组sCD40、sCD40L浓度均高于对照组,而AD组sCD40、sCD40L浓度更高于aMCI组。该结果与国外研究结果基本一致:MOCALI等[3]发现AD患者外周血sCD40浓度较正常对照者明显升高;DESIDERI等[4]研究发现AD患者sCD40L浓度较正常对照组明显升高;AIT-GHEZALA等[5]研究亦证实AD患者外周血sCD40、sCD40L浓度较正常对照者高。但是,BUCHHAVE等[6]随访MCI患者发现,在最后转化为AD的患者中sCD40浓度明显升高,而sCD40L则无明显变化。体外实验发现CD40-CD40L相互作用可增强Aβ诱导的胶质细胞活化[12],产生大量炎症因子、谷氨酸盐及活性氮族等物质,上述毒性物质一方面降低胶质细胞清除Aβ斑块能力,另一方面促进炎性反应对神经元造成损伤,从而形成炎症反应的恶性循环[13-14]。有研究发现CD40-CD40L还可上调血管内皮细胞间粘附分子 -1(intercellularcelladhesionmolecule-1, ICAM-1)表达,而ICAM-1可促进外周活化T细胞进入脑内介导炎症反应,进一步引起神经元、突触的损伤[15-16]。另有研究报道CD40-CD40L可通过引起氧化应激导致活性氮利用度下降,从而损害血管内皮细胞的再生能力,导致脑内微循环、脑灌注损伤[17]。因此结合本研究结果,推测sCD40-sCD40L可能参与AD的发生发展,且可能在aMCI阶段已经开始产生作用。

本研究还发现sCD40L浓度与aMCI组MMSE得分呈明显负相关,AD组sCD40L与MMSE得分无明显相关性;AD组、aMCI组sCD40与MMSE得分均无明显相关性。这可能是由于CD40-CD40L通路存在时,AD患者脑内Aβ蛋白生成增多[18],Tau蛋白电泳迁移率加快、磷酸化Tau蛋白含量生成量明显增加[19],神经元兴奋性毒性升高,对突触损伤加重,导致认知功能障碍加重。而亦有动物实验发现给予抗CD40L抗体阻断CD40-CD40L通路后,AD模型小鼠完成水迷宫任务较对照组好[20],提示CD40-CD40L可能与AD认知功能的改变有关。DESIDERI等[9]发现AD患者血浆sCD40L浓度随痴呆严重程度加重而增高,提示sCD40L可能是反映aMCI患者认知损害程度的状态指标。而又有研究报道,转化为AD的aMCI患者sCD40浓度与MMSE得分呈负相关,而sCD40L浓度与MMSE得分无相关性[11]。本研究相关分析结果与既往研究结果均不一致,究其原因可能与样本量偏小、患者来源不同等有关,今后需进一步扩大样本量,并对AD患者按痴呆严重程度分亚组进一步探讨sCD40、sCD40L浓度与MMSE的相关性。

本研究同时对AD、aMCI患者及对照者血浆中sCD40和sCD40L浓度进行测定,发现AD患者血浆中sCD40和sCD40L浓度较aMCI患者明显升高,而aMCI患者sCD40和sCD40L浓度也较对照者明显增高。这些结果说明CD40-CD40L可能参与AD的病理机制过程,为临床早期干预AD进一步提供了依据。但是本研究为横断面研究,且样本量小,今后还需对AD、aMCI患者进行随访研究,以进一步证实免疫炎症反应在AD中的潜在机制以及在临床上的应用价值。

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(责任编辑:肖雅妮)

The study of plasma levels of sCD40 and sCD40L in Alzheimer's disease and mild cognitive impairment.

LI Ling,ZHONG Xiaomei,SHI Haishan,HOU Le,LUO Xinni,WANG Yanhua,HU Guoyan,CHEN Xinru,ZHANG Wenru,CHEN Ben,PENG Qi,NING Yuping.Department of Guangzhou Brain Hospital,Guangzhou 510000,China.Tel:020-81268720.

Objective To explore the plasma levels of soluble CD40(sCD40)and soluble CD40 ligand(sCD40L)in the patients with Alzheimer's disease(AD)and those with amnestic mild cognitive impairment(aMCI).Methods The levels of plasma sCD40 and sCD40L were measured in 20 patients with AD,35 patients with aMCI,and 32 cognitively normal controls(NC)using commercially available ELISAs.The cognitive function of AD and aMCI patients was measured by mini-mental state examination(MMSE).Results There were significant differences in plasma sCD40 among AD,aMCI and NC groups(P<0.05)as the medians(the upper and lower quartiles)of plasma levels were 123.3(97.4,149.5)pg/mL,102.9(63.6,124.0)pg/mL and 70.66(51.0,90.8)pg/mL,respectively.There were significant differences in plasma sCD40L among AD,aMCI and NC groups(P<0.05)as plasma levels were 537.0(316.0,1134.0)pg/mL,316.0(190.0,546.0)pg/mL and 167.0(107.5,478.0)pg/mL.A negative correlation between the plasma concentrations of sCD40L and the MMSE scores was found in aMCI patients(r=-0.736,P<0.001).Conclusions There are relevant changes of plasma sCD40 and sCD40L levels in patients with AD and aMCI.The present results suggest that plasma levels of sCD40 and sCD40L may be appropriate biomarkers for AD patients and indicate that CD40-CD40L signaling may be involved in AD pathophysiology.

Alzheimer's Disease Amnestic mild cognitive impairment sCD40 sCD40L

R749.1

A

10.3969/j.issn.1002-0152.2016.08.003

☆国家自然科学基金(编号:30970902);广州市医药卫生科技项目(编号:2014A011044);广州市脑科医院广州市医学重点学科建设项目子项目(编号:GBH2014-QN03)

*中山大学附属第五医院精神心理科(珠海 519000)

△广州市脑科医院

(E-mail:ningjeny@126.com)

(2015-12-22)

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