骨桥蛋白水平与阿尔兹海默症炎症因子及病情程度的相关性分析

刘 婷 李 丹 刘 佳 马 娜 孟新玲

1.新疆维吾尔自治区中医药研究院，新疆乌鲁木齐 830000；2.新疆医科大学附属中医医院脑病一科，新疆乌鲁木齐 830000

阿尔茨海默病（AD）是一种常见的进行性神经退行性改变，为全球公共卫生重点。尽管我们对AD 发病机制及认知有了巨大进展，但仍无有效方法治疗或改善［1］。据《2015 年世界老年痴呆症报告》［2］指出中国是痴呆症患者最多的国家，随着我国人口老龄化进程的加剧，AD 患病率可能会进一步增加。目前关于AD的神经元及突触变性的病变机制尚未完全明确，但炎症过程及免疫失调已被证实是AD 发生、发展过程中的重要机制之一，且在AD 发作前10～20 年，大脑已开始逐渐发生变化［3-4］。骨桥蛋白（OPN）是一种免疫调节细胞因子，调节免疫细胞的迁移、交流及对脑损伤的反应，可通过神经保护及促进修复抑制各种脑部疾病的病理性损害。在AD 及其他退行性疾病相关的炎症反应中，OPN 水平明显上调［5-6］。目前国内针对OPN与AD 病情及相关炎症因子的研究相对较少，故本试验基于此，对OPN 在AD 发生、发展中的作用机制进行研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016 年11 月—2019 年3 月于新疆医科大学附属中医医院（以下简称“我院”）脑病一科诊治的AD、轻度认知障碍（MCI）患者各30 例，分别作为AD组和MCI 组并选取同期非炎症性神经病变（OND）患者30 例为对照组，诊断标准参照2011 年美国最新修订的AD 诊断标准制订［7］。纳入标准：①年龄50～80 岁；②符合AD、MCI 及OND 诊断；③能在家属配合下或独立完成简易智力状态检查量表（MMSE）；④病历资料完整。排除标准：①合并严重心脑血管疾病；②合并恶性脑部肿瘤；④合并自身免疫性疾病及恶性肿瘤等；⑤近1 个月使用皮质类固醇激素及非甾体类抗炎药物；⑥合并其他急、慢性感染；⑦不能配合取样。本试验通过我院医学伦理委员会审核，患者家属对本试验知情并签署知情同意书。

1.2 方法

搜集患者一般资料，包括年龄、性别及体重指数（BMI），并采用MMSE 对患者智力及认知功能缺损程度进行评定，MMSE 共包含30 项，包括时间定向力、地点定向力等，满分为30 分。正常：27～30 分；＜27 分为认知功能障碍，其中21～26 分为轻度，10～20 分为中度，0～9 分为重度。所有患者均于纳入研究次日抽取空腹静脉血5 mL，3000 r/min 离心10 min（离心半径150 mm），采用酶联免疫吸附法对患者血清中的OPN（南京赛泓瑞生物科技有限公司，货号：SEA899Ra02）、白细胞介素（IL）-1β（上海科顺生物科技有限公司，货号：KS012749）、IL-6、IL-17A（上海振誉生物科技有限公司，货号：CSB-E12819h）、转化生长因子-β1（TGFβ1）（南京赛泓瑞生物科技有限公司，货号：KET6030）及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）（北京百伯奥莱癌，货号：ZN2460-QWJ）水平进行检测。

1.3 统计学方法

运用SPSS 20.0 软件对所得数据进行统计分析。计数资料以例数或百分比表示，采用χ2检验。计量资料以均数±标准差（）表示，采用独立样本t 检验。应用多因素线性回归模型分析病情与影响指标间的关系，应用Pearson 相关性模型对OPN 与炎症指标的相关性进行分析。以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者临床资料比较

三组患者年龄、性别及BMI 比较，差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性。AD 组MMSE 评分明显高于MCI 组及对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）。见表1。

表1 三组患者临床资料比较

2.2 三组患者实验室指标比较

三组患者血清IL-6、IL-17A、TGF-β1 及IL-1β水平比较，差异无统计学意义（P ＞0.05）。AD 组TNF-α 及OPN 明显高于MCI 组及对照组，差异有统计学意义（P ＜0.05）。见表2。

2.3 AD 患者病情的多因素线性回归分析

多因素线性回归显示，OPN、TNF-α 水平是MMSE 的影响因素（t=3.195、3.545，P ＜0.05）。见表3。

2.4 OPN 与TNF-α 相关性分析

相关性分析显示，OPN 水平与TNF-α 水平呈正相关（r=0.749，P=0.000）。见图1。

3 讨论

痴呆症是导致依赖、残疾及死亡的主要原因。研究显示［8-9］，目前世界范围内约有4400 万人患有痴呆症。预计至2050 年，这一数字将增加3 倍以上，AD 作为痴呆症唯一最大病因（占50%～75%）。关于AD 的发病机制研究尚未完全明确，淀粉样蛋白假说是目前普遍公认的理论。炎症介导的神经元功能障碍及神经退行性改变参与AD 的各个阶段，但不同阶段AD 其炎症因子分布不同，且作用也相互矛盾。此外，先天免疫系统在AD 发病机制中亦起着关键作用［10-11］。

表2 三组患者实验室指标比较（）

表2 三组患者实验室指标比较（）

注：与MCI 组比较，aP ＜0.05；与对照组比较，bP ＜0.05。IL：白细胞介素；TGF-β1：转化生长因子-β1；TNF-α：肿瘤坏死因子-α；OPN：骨桥蛋白；AD：阿尔茨海默病；MCI：轻度认知障碍

表3 AD 患者病情多因素线性回归分析

图1 OPN 与TNF-α 相关性分析

神经系统中约有10%细胞是小胶质细胞，为神经系统第一道防线，位于中枢神经系统的星形胶质细胞是大脑中最丰富的细胞，可为神经元提供营养，构成血脑屏障，维持离子平衡［12］。小胶质细胞及星形胶质细胞在AD 的神经炎症反应中均起作用，但二者作用方式不尽相同，小胶质细胞在炎症联级反应初始阶段作用力更强，以清除β 淀粉样蛋白斑块（Aβ）为主，是参与Aβ 斑块周围迁移及重组的第一种细胞类型，可活化释放IL-1、TNF-α 等炎症因子，促进星形胶质细胞活化。而经活化的星形胶质细胞亦可释放促炎症因子，对小胶质细胞的吞噬活性及分泌活性进行调节。二者对炎症反应的协同释放对AD 周围神经元可能具有损害作用［13-14］。研究人员［15-17］通过对AD 患者及模型小鼠进行解剖发现，小胶质细胞及星形胶质细胞在Aβ 斑块附近释放大量细胞因子，主要包括促炎细胞因子、抗炎细胞因子及趋化细胞因子等。

本研究结果显示，AD 组血清中TNF-α 水平最高，且与MMSE 评分呈负相关。TNF-α 是参与全身免疫炎症的细胞因子，在正常生理条件下，表达水平较低，但在患退行性变疾病患者体内，其水平明显升高，其能促进淀粉样斑块定位。根据Cavanagh 等［19］研究显示，应用TNF-α 抑制剂对治疗AD 有积极作用。而三组患者IL-1β、IL-6 等炎症因子比较，差异无统计学意义（P ＞0.05），这与何璐等［20］研究结果相似，提示在AD 发生发展过程中相对于其他炎症因子TNF-α变化可能更为敏感。

OPN 是一种具有免疫调节作用的功能性蛋白，可在多种组织中表达，尤其是炎症及重构组织中，参与炎症反应过程及修复组织［18-19］。正常情况下OPN 表达水平较低，但在炎症刺激等因素诱导下，OPN 表达水平上升。根据对AD 模型大鼠实验研究显示，AD 小鼠脑组织中的OPN 表达上升，多集中在炎性斑块内，且大鼠海马回的OPN 染色强度与年龄及Aβ 呈正相关，提示OPN 表达上调可能是应对神经退行性变加速及病理性变化的反应性表现，且OPN 还可能参与了脑组织的重塑过程［20］。本试验结果显示，AD 组体内OPN 明显高于MCI 组及对照组，且OPN 水平与患者MMSE 评分呈负相关，提示患者体内OPN 表达增加可能加剧患者病情。此外，相关性分析显示，OPN 水平与TNF-α 水平呈正相关，提示AD 患者神经系统的炎症反应释放的炎症因子使OPN 表达增加。上调的OPN 促进TNF-α 释放，而TNF-α 作为重要的促炎因子，加速了AD 发生、发展，OPN 是炎症反应中的关键因子，既可作为促炎细胞因子，又可作为抗炎细胞因子，在免疫相关疾病中发挥重要作用［21-22］。

综上，AD 患者体内的炎症反应可能使OPN 表达上调，促进促炎因子TNF-α 释放，加速AD 进展。但本研究样本容量较小，研究指标相对较少，使本研究具有一定局限性；且本研究并未对MCI 患者进行长期研究，故并未对进展成AD 的MCI 患者其体内OPN 水平与相关炎症指标的相关性进行分析，故应继续进一步行大样本，多中心的相关性分析对AD 与OPN 及相关炎症因子间的关系进行研究。