帕金森病認(rèn)知障礙的磁共振波譜分析與α-突觸核蛋白(SNCA)基因的初步研究.pdf

1、帕金森病(parkinson disease,PD)是一種在中老年人群中較為常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性病,發(fā)病率僅次于阿爾茨海默病。典型的病理改變是黑質(zhì)部位的多巴胺能神經(jīng)元脫失與殘存神經(jīng)元內(nèi)Lewy小體的形成。臨床癥狀主要表現(xiàn)為經(jīng)典的“四主癥”:靜止性震顫、肌強直、運動遲緩及姿勢平衡障礙。
　　 除“四主癥”外,PD還常伴發(fā)一系列非運動癥狀,如認(rèn)知障礙、癡呆、睡眠障礙、情緒障礙、自主神經(jīng)功能紊亂等,其中以認(rèn)知障礙和癡呆相對多見,這不但嚴(yán)

2、重影響患者生活質(zhì)量,加重家庭和社會負(fù)擔(dān),也是遠期導(dǎo)致患者死亡的重要因素。
　　 PD發(fā)生認(rèn)知障礙及癡呆的神經(jīng)病理與生化基礎(chǔ)目前仍不清楚,早期診斷主要依靠臨床表現(xiàn),尚缺乏客觀的診斷依據(jù)。病理研究是揭示疾病本質(zhì)的有效方法,但對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,活體病理研究還存在相當(dāng)?shù)睦щy,特別是在疾病早期。因而尋求一種能夠在活體進行“病理”研究的技術(shù)將十分有助于疾病研究和早期診斷。磁共振波譜分析(Magnetic Resonance Spectro

3、scopy,MRS)技術(shù)能夠有效的研究活體組織的生化、代謝改變并能夠?qū)衔镞M行定量分析,實現(xiàn)了醫(yī)學(xué)影像從傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)檢查向在體生化研究的巨大飛躍,被稱為“無創(chuàng)活檢”。MRS分析為病因研究和疾病診斷提供了新的技術(shù)方法。
　　 帕金森病癡呆(Parkinson disease dementia,PDD)患者可有明顯的大腦皮層結(jié)構(gòu)和代謝的改變,提示大腦皮層的病理生理改變會影響PD的認(rèn)知功能。目前僅有2篇文獻(Bowen 1995；S

4、ummerfield 2002)對PDD進行了枕葉的MRS分析,發(fā)現(xiàn)Lac/NAA比值增加或NAA值降低。但是,這兩個研究樣本量均太小,分別只納入了4例和14例PDD；而且Bowen的研究結(jié)果尚未達到統(tǒng)計學(xué)意義。由于PD認(rèn)知障礙PDD的過渡階段,這兩個研究提示PD早期認(rèn)知損害時枕葉可能會出現(xiàn)病理生理的改變。
　　 扣帶回是邊緣系統(tǒng)的重要部分,功能上可能參與了人腦記憶和認(rèn)知功能。目前僅Camiciol等對PD伴認(rèn)知障礙患者進行了扣

5、帶回區(qū)的MRS分析,結(jié)果顯示非癡呆但伴有輕、中度認(rèn)知障礙的PD患者后扣帶回區(qū)代謝會發(fā)生改變,并且NAA/Cr比值變化與記憶力下降存在顯著相關(guān)性。但Camiciol的研究僅納入了12例PD病例和10例對照,樣本量較小,且未設(shè)立PD認(rèn)知正常組作為比較。
　　 黑質(zhì)-紋狀體通路變性是PD的主要病理基礎(chǔ),并可能與PD認(rèn)知功能相關(guān)。Sawamoto等研究發(fā)現(xiàn)早期PD患者出現(xiàn)執(zhí)行功能障礙與黑質(zhì).紋狀體多巴胺能通路功能受損導(dǎo)致的皮質(zhì)-基底節(jié)環(huán)

6、路異常有關(guān)。Nieoullon等采用[123I]β-CITSPECT對PD患者紋狀體區(qū)進行分析,認(rèn)為紋狀體是參與調(diào)節(jié)前額葉認(rèn)知功能的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中的一部分。
　　 綜上所述,PD認(rèn)知障礙與枕葉、扣帶回、黑質(zhì)-紋狀體通路腦生化代謝改變可能有關(guān)。Bowen、Summerfield及Camiciol等的研究納入的樣本量均較小,研究中都采用1.5T MR掃描儀進行MRS分析。目前尚無對PD早期認(rèn)知損害進行枕葉MRS的研究報道。
　　

7、 本課題組前期對PD的非運動癥狀及MRS研究中,發(fā)現(xiàn)PD患者常存在認(rèn)知及情緒方面的改變；采用多體素1H-MRS技術(shù)對PD患者雙側(cè)黑質(zhì)及紋狀體進行分析,發(fā)現(xiàn)PD癥狀對側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr比值與對照組相比有顯著下降,Cho/Cr比值有顯著升高；PD患者雙側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr、Cho/Cr比值有顯著性差異。PD癥狀對側(cè)紋狀體NAA/Cr比值與正常對照組有顯著下降。
　　 我們擬在既往工作的基礎(chǔ)上,以PD伴認(rèn)知障礙患者為研究對象,擴大樣本

8、量,對枕葉、后扣帶回區(qū)、黑質(zhì)和紋狀體區(qū)進行MRS分析,并采用更為先進的3.0T MR掃描儀進行MRS分析,探討MRS分析在PD認(rèn)知障礙中的應(yīng)用價值。
　　 PD的發(fā)病機制目前仍未明確。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為PD是環(huán)境與遺傳因素共同作用的結(jié)果。近年來,家族性致病基因的相繼發(fā)現(xiàn)對PD發(fā)病機制的研究起到了重要推動作用,遺傳因素在PD發(fā)病中的作用越來越受到人們關(guān)注。α-突觸核蛋白(α-synuclein,SNCA)基因是第一個被確認(rèn)的。PD致病基

9、因,其蛋白所聚集形成的Lewy小體構(gòu)成了PD的特征性病理改變。SNCA基因的點突變或多倍重復(fù)突變均會引起家族性PD。散發(fā)性PD占據(jù)PD患者的絕大多數(shù),研究發(fā)現(xiàn)散發(fā)性PD發(fā)病與SNCA基因也密切相關(guān)。SNCA基因可能主要是通過表達水平的增高而影響散發(fā)性PD的發(fā)病。研究也證實了散發(fā)性PD患者腦組織或外周血中SNCA基因的mRNA和蛋白表達水平增高,而基因多態(tài)性可能是調(diào)控SNCA基因表達水平的重要因素。
　　 SNCA蛋白不僅與PD發(fā)

10、病,而且也與PD認(rèn)知損害存在關(guān)聯(lián)。Apaydin等對13例PDD和12例非癡呆PD進行病理研究,發(fā)現(xiàn)PDD組患者大腦皮層和邊緣系統(tǒng)的Lewy小體數(shù)量高出非癡呆PD組近10倍。Braak等對88例經(jīng)尸檢證實的臨床PD患者進行研究,發(fā)現(xiàn)79例伴有輕、中度的認(rèn)知損害,且MMSE得分與Lcwy小體病理存在關(guān)聯(lián)。在已發(fā)現(xiàn)的SNCA基因3個點突變PD家系中,患者臨床上往往會表現(xiàn)為PDD。有研究對攜帶有E46K突變的PD患者進行尸檢,結(jié)果顯示皮層及皮

11、層下結(jié)構(gòu)有大量Lewy小體存在；Ross等對多倍重復(fù)突變家系進行了研究,認(rèn)為升高的SNCA蛋白與帕金森癥、癡呆及自主神經(jīng)功能障礙等相關(guān)。
　　 一系列研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了位于SNCA基因不同區(qū)域的多個SNCA多態(tài)位點與PD發(fā)病相關(guān)。國外研究報道了分別位于SNCA基因啟動子、第4內(nèi)含子與3’端非翻譯區(qū)(untranslated Region,UTR)的幾個多態(tài)位點(rs1372525,rs356200,rs356165,rs382208

12、6,rs356203)可能與PD發(fā)病相關(guān),但研究結(jié)果不一致。
　　 基因多態(tài)性受地域和種族的影響最大。目前尚缺乏對中國漢族人群進行SNCA基因上述多態(tài)位點分析的研究報道。我們擬探討這些位點的基因多態(tài)性是否與中國漢族人群PD及PD認(rèn)知障礙相關(guān)。
　　 本文包括以下主要內(nèi)容:1.帕金森病認(rèn)知障礙的磁共振波譜分析；2.帕金森病SNCA基因的多態(tài)性分析。
　　 第一章 帕金森病認(rèn)知障礙的磁共振波譜分析
　　 目的

13、:探討1H-MRS在PD和PD認(rèn)知障礙發(fā)病機制研究與診斷中的應(yīng)用價值。
　　 方法:以72例PD患者和24例對照為研究對象。對PD組進行統(tǒng)一帕金森病評定量表(UPDRS-Ⅲ)、Hoehn-Yahr分級、簡易智能狀態(tài)檢查量表(MMSE)、蒙特利爾認(rèn)知評估量表(MoCA)、漢密爾頓焦慮(HAMA)和漢密爾頓抑郁量表(HAMD)等評分。
　　 應(yīng)用單體素1H-MRS技術(shù)對PD和對照組枕葉、扣帶回、紋狀體及黑質(zhì)區(qū)進行分析；對各組

14、枕葉、扣帶回、紋狀體及黑質(zhì)區(qū)NAA/Cr、Cho/Cr比值進行分析比較；分析可能影響PD認(rèn)知障礙及上述腦區(qū)1H-MRS結(jié)果的臨床因素。兩組比較用t檢驗；多重比較用單因素方差分析(One-way ANOVA)；多因素分析用逐步Logistic回歸和偏相關(guān)分析；P<0.05時有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié) 論:
　　 1.PD患者紋狀體NAA/Cr比值有顯著下降,提示該部位神經(jīng)元丟失明顯。PD紋狀體區(qū)的病理生理改變與PD病情嚴(yán)重度

15、相關(guān),并與PD認(rèn)知障礙可能相關(guān)。
　　 2.PD患者發(fā)生認(rèn)知障礙時扣帶回區(qū)NAA/Cr比值有下降趨勢,但在認(rèn)知下降的早期階段并不顯著?？蹘Щ貐^(qū)域代謝變化對PD患者認(rèn)知功能可能有影響。PD認(rèn)知損害早期枕葉代謝改變可能不顯著。
　　 3.在應(yīng)用單體素MRS技術(shù)對中腦黑質(zhì)進行分析時,采樣容積較大可能會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,進而導(dǎo)致假陰性結(jié)果。
　　 第二章 帕金森病SNCA基因的多態(tài)性分析
　　 目的:對中國漢

16、族人群進行SNCA基因的多態(tài)性分析,探討SNCA基因多態(tài)性與PD患病及PD認(rèn)知障礙的相關(guān)性。
　　 方法:以90例PD患者和96例正常對照為研究對象。對PD組進行認(rèn)知、情緒等評估,按照MoCA等評分將PD分為PD-CI組與PD-CN組；用PCR-RFLP結(jié)合DNA直接測序?qū)D和對照人群SNCA基因的5個SNP位點(rs1372525,rs356203,rs356200,rs3822086,rs356165)進行基因型分析。比較