116例正常人房水中阿尔茨海默病生物标志物与年龄相关性研究

卢 艳 李 臻 吴 越 张 健 蒋惠中 王宁利

(1.首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科， 北京 100038； 2.首都医科大学宣武医院眼科， 北京 100053；3.首都医科大学附属北京同仁医院眼科, 北京 100730)

· 临床研究 ·

116例正常人房水中阿尔茨海默病生物标志物与年龄相关性研究

卢 艳1*李 臻2吴 越2张 健2蒋惠中2王宁利3

(1.首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科， 北京 100038； 2.首都医科大学宣武医院眼科， 北京 100053；3.首都医科大学附属北京同仁医院眼科, 北京 100730)

目的 检测正常人房水中与阿尔茨海默病相关的生物标志物——淀粉样蛋白(β-amyloid protein，Aβ)、Tau蛋白和淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)与年龄的相关性。方法 收集116例常规白内障手术病人房水，按照年龄分为：A组(年龄小于60岁，n=25)，B组(年龄60～69岁，n=30)，C组(年龄70～79岁，n=32)，D组(年龄≥80岁，n=29)，运用Ellisa方法检测样本中APP、Tau 蛋白和Aβ40、Aβ42的浓度。结果 不同年龄组房水中Aβ40、Aβ42、Tau蛋白和APP的浓度差异无统计学意义(P>0.05)。结论 正常人房水中Aβ40、Aβ42、Tau蛋白和APP的浓度随年龄改变没有改变。

正常人；房水；淀粉样蛋白；Tau蛋白；淀粉样前体蛋白

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种以记忆力减退、认知功能障碍为特征的中枢神经系统变性疾病，病情进行性加重。老年斑即淀粉样蛋白(β-amyloid protein，Aβ)斑是AD标志性病理改变[2]。Aβ是各种原因诱发AD 的共同通路, 是AD形成和发展的关键因素。AD病人脑脊液内被公认的浓度变化最稳定的生物标志物包括Aβ40、Aβ42、总tau蛋白(total tau protein，T -tau) 以及磷酸化tau 蛋白(phospho-tau protein，P -tau)，对AD的临床诊断和病情评估有一定的临床意义，但是由于大脑体积大，脑脊液容池大，循环慢，脑脊液内Aβ和tau 蛋白不能直接快速体现中枢神经系统Aβ的变化[1-2]。

视网膜是大脑的延续，是大脑的一部分，神经眼科学研究[3-14]已经证实AD动物模型和病人视网膜已经具有AD大脑病理改变的病理特点，可以作为AD病情变化的观察窗口。

正常人和AD病人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein，APP)的浓度与年龄以及AD病情变化的相关性目前还不清楚。本研究运用Elisa方法检测正常人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP的浓度，分析其与年龄的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

对116例有白内障适应证，准备做白内障手术的病人签署知情同意书，进行眼科常规检查包括屈光、裂隙灯、眼压、眼底照相、眼底光学相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)。

对所有入选者进行简易精神状态量表(Mini-Mental State Examination，MMSE)测试，得分大于或等于28分。所有受试者还需要同时满足以下要求：①双眼屈光度球镜在-3.00D到+3.00D之间，柱镜在-3.00D到+3.00D之间，双眼屈光度之差小于等于2D；②双眼眼压3次测量均小于21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。

排除标准为：①视网膜脱离、视网膜血管阻塞、视神经病变、眼部肿瘤及眼部手术病史；糖尿病视网膜病变、黄斑病变等眼底病变；②脑卒中及其他系统性疾病；③有精神系统异常或痴呆与其他中枢神经系统疾病如Lewy体痴呆、血管性痴呆、额颞叶痴呆等。

例116例白内障手术病人按照年龄分为4组，A组(年龄小于60岁，n=25),B组(年龄60～69岁，n=30)，C组(年龄70～79岁，n=32)，D组(年龄≥80岁，n=29)。

1.2 样本收集及Aβ40、Aβ42检测

所有入选者白内障手术中收集房水0.05～0.1 mL，-80度冰箱保存。运用Elisa试剂盒检测样本中Aβ40、Aβ42、Tau和APP浓度。

1.3 统计学方法

2 结果

116例正常人，年龄从小于60岁到大于80岁，房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP浓度并不随年龄变化而变化，详见表1。

表1 正常人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP的浓度Tab.1 Humor Aβ40 and Aβ42, Tau and APP in Normal aged people (pg·mL-1)

APP：amyloid precursor protein.

3 讨论

3.1 视网膜神经退行性病变与 AD

Aβ级联学说是目前比较公认的阿尔茨海默病发病机制，它认为有神经毒性的Aβ在脑内的沉积是AD大脑神经退变的关键病理变化。脑内异常增高的Aβ先沉积形成弥散性斑块，并介导氧化应激、自由基形成、钙代谢紊乱、细胞凋亡、结构破坏和慢性炎性反应，Aβ沉积在AD发病过程中起到了始发、中心和共同通道的作用。AD的核心病理过程为Aβ聚集和tau蛋白高度磷酸化。

APP是一种在神经系统高度表达的蛋白，半衰期短，只有20 min。它的代谢可导致Aβ42聚积，Aβ42聚集可产生寡聚体，诱发AD病理改变。Aβ是由APP经过内源性分泌酶裂解后形成，主要包含Aβ40和Aβ42。Aβ40在正常老年人和AD病人脑内均存在，而Aβ42则主要分布于AD病人脑内，Aβ42是形成老年斑的主要成分。

视网膜是大脑的延续，是大脑的一部分，和大脑具有相同的病理生理特点。视网膜发生任何异常均可直接或间接反映某些大脑的病理改变。

AD尸体病理检查[3-4]显示，AD病人视网膜节细胞减少，神经纤维减少。运用光学相干断层扫描等现代技术检查也证实AD病人视网膜神经纤维变薄。笔者前期运用光学相干断层扫描研究也发现AD病人视网膜神经纤维层变薄，而且以颞上颞下为明显[5-6]。

实验研究[7-10]显示APP单转基因和APPswe/PS1dE9双转基因AD模型小鼠视网膜神经细胞APP过度表达，细胞内Aβ堆积，磷酸化Tau蛋白增加，视网膜炎性反应，胶质细胞增生，节细胞凋亡增加，视网膜和脉络膜血管Aβ沉积。近年来有研究者[11-12]运用刚果红、S硫磺素和姜黄素染色，发现APPswe/PS1dE9双转基因AD小鼠和AD病人视网膜有AD特征性病理改变——Aβ斑形成。

笔者前期的研究[10,13]显示，APP单转基因和APPswe/PS1dE9双转基因AD模型小鼠视网膜神经细胞数目减少，超微结构改变，视网膜节细胞凋亡增加，视神经纤维轴索减少。在APPswe/PS1dE9双转基因AD模型小鼠视上丘注射辣根过氧化物酶作为示踪剂标记视网膜节细胞，发现小鼠视网膜节细胞数量减少。

上述研究表明AD视网膜神经退行性病变已具备AD大脑神经退行性病变的特点，可以作为AD病情的观察窗口。

3.2 Aβ在眼内的产生与代谢

视网膜色素上皮屏障不能清除多肽和蛋白等大分子物质。所以视网膜APP代谢产物和Aβ不能通过视网膜色素上皮屏障进入脉络膜。APP代谢产物和Aβ眼内代谢动力学研究[14]显示：APP代谢产物和Aβ40、Aβ42，由视网膜神经细胞裂解分泌后直接进入玻璃体，通过玻璃体前界膜进入房水，通过房水循环很快排出眼外。由于玻璃体前界膜对相对分子质量较大的APP代谢产物有一定的屏障作用，而相对分子质量较小的Aβ可以直接弥撒进入房水。玻璃体直接和视网膜大范围接触，视网膜分泌产生的APP产物、Aβ及tau蛋白等可直接进入玻璃体、房水，而且在眼内快速运转，受干扰因素更少，因此AD生物标志物浓度在房水中的改变比血液、脑脊液中的改变能更直接、更敏感反映AD的病理变化。

3.3 AD生物标志物与眼科相关疾病

Aβ40、Aβ42是APP裂解产物，Tau、APP、Aβ40、Aβ42与AD发病密切相关。AD动物模型和病人青光眼视网膜神经细胞减少，神经纤维丢失，AD病人青光眼发病率明显高于正常人群[15-18],其原因可能与Aβ42的毒性作用相关，也可能与AD病人颅压减低导致跨筛板压力差降低相关[19]。有研究[20]显示Aβ42与某些眼病相关。高眼压可导致视网膜节细胞、视乳头以及RNLF Aβ42表达增加，老年性黄斑病变者视网膜Aβ表达增加。正常人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP浓度与年龄的相关性研究国内外尚未见报道。AD、青光眼和老年性黄斑病变都是老年性疾病，随着年龄的增加，发病率增加，老年人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP浓度是否增加或减少目前尚不明确[21]。本文研究结果显示随着年龄的增加，正常人房水中Aβ40、Aβ42、Tau和APP浓度没有明显改变。有报道[22]青光眼病人房水内Aβ42浓度增加，研究[14]显示AD动物模型房水中Aβ40、Aβ42表达增加，提示房水中Aβ40、Aβ42、Tau、APP浓度变化可以作为某些与Aβ相关疾病的检查指标。

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编辑 陈瑞芳

Study of the correlation between biomarkers of Alzheimer’s disease in aqueous humor and age in normal people

Lu Yan1 *, Li Zhen2， Wu Yue2, Zhang Jian2, Jiang Huizhong2, Wang Ningli3

(1.DepartmentofOphthalmology,BeijingShijitanHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100038,China; 2.DepartmentofOphthalmology,XuanwuHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100053,China; 3.DepartmentofOphthalmology,BeijingTongrenHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100730,China)

Objective To evaluate the correlation between biomarkers of Alzheimer’s disease in aqueous humor and age in normal people. Biomarkers of Alzheimer’s disease including amyloid β(Aβ), Tau protein, amyloid precursor protein(APP).Methods Aqueous humor was obtained from 116 patients undergoing routine cataract surgery and was divided into 4 groups as follows: A group (age<60 years old,n=25)，B group (age from 60 to 69 years old,n=30),C group (age from 70 to 79 years old,n=32), D group (age ≥ 80 years old,n=29).Quantitative analysis of Aβ40，Aβ42，Tau protein, APP in the aqueous humor was evaluated via Elisa method.Results There was no significant difference in the expression levels of Aβ40，Aβ42, Tau, APP among the 4 groups(P>0.05).Conclusion The content of Aβ40,Aβ42, Tau, APP in aqueous humor had no association with age in normal people.

normal people; aqueous humor;β-amyloid protein; Tau protein, amyloid precursor protein

首都特色应用研究(Z141107002514116)。This study was supported by Capital Characteristic Clinic Project (Z141107002514116).

时间：2017-06-09 17∶50 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3662.r.20170609.1750.058.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.03.025]

R331.5+6

2016-01-15)

*Corresponding author， E-mail：louiselu1964@163.com