阿尔茨海默病患者脑脊液中胰岛素、β-淀粉样蛋白水平与疾病严重程度的关系

2011-06-28 12:56魏建科连亚军罗志毅
中国老年学杂志 2011年11期
关键词:中重度脑脊液淀粉

张 璐 方 宇 魏建科 连亚军 陈 媛 罗志毅

(郑州大学第一附属医院神经内科,河南 郑州 450052)

研究表明,胰岛素水平及其敏感性异常与阿尔茨海默病(AD)的发病机制及临床表现相关,胰岛素在中枢神经系统的代谢、调节作用与AD发病的关系日益受到重视〔1〕。AD病理特征以老年斑和神经原纤维缠结为主,β淀粉样蛋白(Aβ)中的Aβ40和Aβ42是构成老年斑重要的组成部分。近来研究表明,Aβ42沉积早且为致病核心,具有很强的神经毒性,容易聚集、凝集成斑块〔2〕。为进一步明确AD患者脑内是否存在胰岛素及Aβ异常,本文观察了AD患者脑脊液中胰岛素、Aβ40和Aβ42水平变化是否与AD疾病程度相关,为阐明AD的发病机制提供新思路。

1 资料与方法

1.1 对象 2005年1月至2006年6月我院收治的年龄≥60岁的散发性 AD患者68例,男 38例,女30例,平均年龄(72.37±5.53)岁。应用简易精神状态检查量表(MMSE)初筛存在痴呆,按美国精神障碍诊断与统计手册第3版修订版(DSM-Ⅲ-R)和美国国立神经病语言机能紊乱和卒中研究所及AD和相关疾病协会(NINCDS-ADRDA)标准诊断。应用Hachinski缺血指数评分与血管性痴呆进行鉴别,同时排除其他老年期痴呆。将AD按MMSE评分分为两组,MMSE评分≥16分为轻度组,MMSE评分<16分为中重度组。对照组35例,男21例,女14例,平均年龄(71.14±5.86)岁,全部为门诊体检健康老年人,经MMSE检测排除痴呆及轻度认知障碍。

1.2 方法 受试者入组后施行腰椎穿刺术,采脑脊液样本3 ml于无菌的聚丙烯酰胺试管中,置于冰上,4℃ 3 500 r/min离心15 min,分装冻存于-80℃冰箱待测,避免反复冻融,从采集标本到存入冰箱于2 h内完成。胰岛素采用瑞典Mercodia公司的ELISA试剂盒(批内变异系数为3.4%,总变异系数为4.8%)。用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定样本中Aβ42、Aβ40的浓度,试剂盒为美国 Biosource公司生产的 Aβ42、Aβ40。用DENLEY DRAGON Wellscan MK 3全自动酶标仪(Thermo公司,芬兰)于450 nm读取吸光度值,Ascent software forMultiskan分析软件直接读取样本浓度。

1.3 统计学分析 使用SPSS13.0统计软件,计量资料以x±s表示,多均数间比较采用方差分析,两两比较用t检验,应用Logistic回归分析判断预测AD严重程度的相关因素。

2 结果

2.1 两组患者脑脊液中胰岛素、Aβ水平的变化 MMSE评分AD组明显低于对照组(P<0.05)。AD组脑脊液中胰岛素低于对照组(P<0.05),Aβ40与对照组相比无显著性差异(P>0.05),Aβ42较对照组降低(P <0.01)。见表1。

表1 两组患者脑脊液中胰岛素、Aβ水平比较(x±s)

2.2 不同程度痴呆患者脑脊液中胰岛素、Aβ42水平的变化三组患者中,轻度AD组脑脊液胰岛素水平与对照组比较无显著性差异(P>0.05),中重度AD组胰岛素较对照组降低(P<0.05)。轻度AD组、中重度AD组Aβ42均较对照组降低(均P<0.01)。见表2。

表2 AD组不同程度痴呆患者脑脊液中胰岛素、Aβ水平比较(x±s)

2.3 AD患者脑脊液中胰岛素、Aβ42与MMSE评分的关系AD组胰岛素水平与MMSE评分间呈正相关关系(r=0.73,P<0.01),Aβ42水平与MMSE评分间呈正相关关系(r=0.85,P<0.01)。MMSE评分的高低表示患者痴呆的严重程度,因此表明脑脊液中的胰岛素、Aβ42与AD患者痴呆的严重程度有密切关系,痴呆越严重,脑脊液中胰岛素、Aβ42含量可能越低。

3 讨论

AD发病机制是目前研究热点,能量代谢障碍是AD的可能病因之一。近年研究发现,大脑齿状回与海马等部位存有大量的胰岛素受体,而这些区域在记忆和认知功能中起重要作用,AD首先就在这些区域出现严重病理改变;葡萄糖是大脑的主要能源,而胰岛素是调节血糖的主要激素,胰岛素在增龄老化和AD的脑部糖代谢中起到重要作用,因此AD与胰岛素关系越来越密切〔3〕。本研究显示,随AD病情加重,脑脊液中胰岛素水平降低,轻度组、中重度组与对照组相比有显著性差异,表明AD患者血浆中胰岛素存在异常,与AD严重程度相关。可能机制是脑组织对胰岛素摄取出现异常,降低了从外周摄取胰岛素的能力,从而脑脊液中胰岛素出现降低〔4〕。

Aβ是AD的病理改变之一,前淀粉样蛋白(amyloid precursor protein,APP)是Aβ的前体,APP基因转录翻译后的产物经过淀粉样肽源性途径使APP产生Aβ,Aβ40和Aβ42就来源于此。正常时,Aβ的产生和降解保持平衡;当平衡被打破,则会导致Aβ的沉积。多种研究对AD患者的Aβ40和Aβ42进行了测定,但报道不完全一致〔5~7〕。本文将患者按痴呆轻重分组后,与对照组对比,AD患者脑脊液中Aβ40浓度与对照组相比无统计学差异;脑脊液Aβ42浓度较正常对照组降低,提示AD早期即发生Aβ42下降,中晚期下降更明显。

总之,越来越多的证据表明,AD不能再认为是单一信号失调疾病。本文也证明,AD既存有胰岛素的代谢紊乱,也存有Aβ的代谢异常。

1 RegerMA,Watson GS,Green PS,et al.Intranasal insulin improves cognition and modulates beta-amyloid in early AD〔J〕.Neurology,2008;70:440-8.

2 Cole GM,Frautschy SA.Alzheimer's amyloid story finds its star〔J〕.Trends Mol Med,2006;12:395-6.

3 Steen E,Terry BM,Rivera EJ,et al.Impaired insulin and insulin-like growth factor expression and signaling mechanisms in Alzheimers'diseaseis this type 3 diabetes〔J〕?J Alzheimers Dis,2005;7:63-80.

4 Hoyer S,Lee SK,Loftier T,et al.Inhibition of the neuronal insulin receptor.An in vivo model for sporadic Alzheimer disease〔J〕?Ann N Y Acad Sci,2000;920:256-8.

5 Mehta PD,Pirttila T,Mehta SP,et al.Plasma and cerebrospinal fluid levels of amyoid β proteins1 ~40 and 1 ~42 in Alzheimer disease〔J〕.Arch Neurol,2000;57:100-5.

6 Amaoka A,Fukushima T,Sawamura N,et al.Amyloid β protein in plasma from patients with sporadic Alzheimer's disease〔J〕.Neurol Sci,1996;151:65-8.

7 Ayeux B,Tang NX,Jacobs DM,et al.Plasma amyloid beta 1-42 and incipient AD〔J〕.Ann Neurol,1999;46:412-9.

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