文摘

炎症介质与发病机制密切相关的神经退行性改变阿尔茨海默病(AD)和轻度认知障碍(MCI)。骨桥蛋白(OPN)是一种促炎细胞因子,可以发挥重要的作用在各种神经炎症疾病。然而,OPN在广告的功能和MCI进展并不明确。脑脊液(CSF)和血浆样本获得35 AD患者,31日MCI患者,检测不到发炎和20其他迹象神经疾病(的生命)。OPN在脑脊液和血浆浓度测定酶联免疫吸附试验。在3年临床跟踪,13 MCI患者转化为广告(MCI转换器),和18临床稳定(MCI nonconverters)。CSF OPN浓度显著增加在广告和MCI转换器与生命相比,和增加广告的OPN水平与MMSE分数;脑脊液和血浆OPN蛋白水平的新诊断AD患者高于慢性的病人。在MCI转换器个人测试纵向,血浆和CSF OPN浓度明显升高,当他们收到了广告在后续的诊断。是必要的进一步大规模的研究来证实这些结果,阐明etiopathogenic骨桥蛋白在广告中的作用。

1。介绍

阿尔茨海默病(AD)是一位著名的神经退行性疾病的特点是长期进步全球认知能力下降1]。轻度认知障碍(MCI)被认为是介于正常老年人认知和痴呆。MCI患者的比例可能进步广告,这种痴呆的典型生理变化(2]。迄今为止,底层机制参与大脑神经元和突触的变性广告仍是一个谜,但理论的参与炎症过程和免疫失调的发病机制已被广泛证实。神经病理和neuroradiological研究表明炎症改变广告的大脑是一个相对较早期致病事件之前神经纤维网的破坏过程(3,4]。此外,研究表明,大脑和CFS的广告和MCI包含各种炎性物质,如细胞因子、急性期蛋白,补充蛋白质5- - - - - -7),在诱导认知能力下降有一个基本的角色,失忆、痴呆。已经提出,自身免疫机制可能触发广告,这证实了存在的自身抗体和免疫治疗后明显好的结果在动物模型和测试几个病人。循环抗体 在广告的人高出几倍,抗体滴度与认知功能障碍(8]。主动免疫和使用单克隆抗体进行被动免疫接种提供了令人鼓舞的数据在转基因小鼠模型的广告(9]。

骨桥蛋白(OPN),也称为“早期T细胞激活基因1”(10),是一种带负电荷的酸性亲水蛋白,是由各种细胞类型和参与多种生理和病理过程,包括骨矿化,氧化应激,remyelination,伤口愈合,炎症和免疫11- - - - - -13]。研究已经证明标记upregulation OPN在各种炎症和自身免疫性疾病。OPN的表达升高大鼠的大脑中与实验性自身免疫性脑脊髓炎(运算单元),但不是在老鼠的大脑,防止实验性自身免疫性脑脊髓炎和严重程度在OPN缺乏显著降低小鼠的实验性自身免疫性脑脊髓炎(14]。一致的发现在动物模型中,OPN记录经常被发现和被排斥的多发性硬化症mRNA人口,但没有找到控制大脑信使rna (15]。此外,血浆和组织中OPN的表达水平也升高在其他一些炎症和自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎、炎症性肠病、系统性红斑狼疮、lymphoproliferation疾病(16- - - - - -19]。深入研究,OPN和其受体之间的相互作用(包括 , 和CD44)介导的存活、迁移和粘附在许多类型的细胞(20.,21]。促炎介质,OPN在慢性炎症的进展中发挥作用和自身免疫性疾病通过各种机制,包括涉及代Th1和Th17细胞致病性T细胞对各种炎症性疾病(22- - - - - -24),抑制细胞凋亡的autoreactive炎症免疫细胞和白细胞的招聘网站(21,25]。

最近,OPN的重要作用在广告研究在人类和动物模型(26]。在广告的大脑,有一个显著增加41% OPN的表达与年龄相仿的对比组被测者相比,锥体神经元的大脑,和OPN染色强度之间有显著的正相关和淀粉样β蛋白负载(27]。通过脑脊液样本的蛋白质组学分析,西蒙森和他的同事们发现了一个磷酸化OPN的c端片段增加发展为AD MCI患者相比,随着时间的推移保持稳定的患者和健康对照组28]。Comi等人表明OPN水平增加广告主题的CSF与控制及其水平相比更明显在疾病的早期阶段,与认知能力下降29日]。此外,调节OPN的表达中也得到了证实 KI小鼠动物模型的广告严重病理改变(30.]。总的来说,这些发现表明OPN的参与发展的广告。

进一步澄清OPN的角色在认知能力下降的进展,我们纵向评估OPN的表达变化在血浆和CSF在同一个人。另一方面,我们横向分析OPN水平MCI患者,新诊断的广告,和慢性的广告,比较所获得的结果与健康组织的控制检测不到发炎和其他迹象神经疾病(的生命)。

2。材料和方法

2.1。病人

35例受广告影响,31例诊断为MCI患者选择的研究。表1列出了人口数据的学科,包括性别,年龄,和细微精神状态检查得分(MMSE) [31日),这是一个衡量的认知能力。

表1
临床和实验室结果详细资料HC,核能开发局,MCI, AD患者。

广告的临床诊断是根据NINCDSADRDA工作组标准执行,DSM IV-R [32,33]。AD患者的平均年龄男性和19个女性(16)为78.2年(范围58 - 80岁)。所有患者接受完整的医学和神经系统评估、实验室分析、CT扫描、MRI排除可逆痴呆的原因。标准实验室检测在诊断时执行包括完整的血细胞计数、血清电解质、血糖、血尿素氮、B12、叶酸、甲状腺功能测试,并为梅毒血清学。神经心理评估和心理评估与神经心理进行电池包括MMSE、数字广度向前和向后,相关词汇逻辑记忆和测试,标记测试,上跨科西块开发测试、言语流畅性任务,乌鸦彩色矩阵,雷伊复杂图、临床痴呆评定量表(CDR) (34),Hachinski缺血性规模。32例晚期和三个早期的广告是发作;情况下都是零星的。MMSE和CDR鳞片被用来评估痴呆的严重程度。AD患者分成两个子组根据疾病持续时间:17新诊断AD患者(与疾病持续时间≤2年)和18延续很长的广告病人(ADc、疾病持续时间> 2年)。的意思是MMSE广告组 (分数6-27)。

MCI的诊断是基于以下一致通过标准:(1)报道,认知能力下降;(2)认知功能受损;(3)基本正常功能活动;和(4)排除痴呆(35,36]。MCI患者的平均年龄(男性和女性14日)17日为74.2岁(年龄57 - 82)。所有这些病人接受神经系统检查,实验室测试,和大脑核磁共振排除颅内质量,梗塞,中度到重度疾病特异性的白质,认知障碍的和可逆的原因。相同的神经心理学在广告部分讨论的电池是用于轻度认知功能障碍的患者。所有患者随访6个月一次,监测期是3年。基于后续诊断状态在随访评估,MCI参与者可以分成两个子组:13 MCI患者转化为广告(MCI转换器,MCIc)和18 MCI患者并没有转化为广告(MCI nonconverters MCInc)。平均MMSE MCI组 (得分25 - 29)。

20个患者的生命(11个女性和9男性,59 - 79岁,平均年龄 年)也参加了这项研究。这些患者下列条件:2中风,5短暂性脑缺血发作,4慢性棘手的头痛,癫痫持续状态,3正常压力脑积水,3周边神经病变。血浆样品也获得24个健康老年人(HC),与患者年龄和性别匹配(11个男性和10个女性,年龄57 - 81岁,平均年龄 年)。这些人要么是不相关的健康的配偶的广告和MCI患者或健康志愿者,和他们没有痴呆家族史或急性或慢性疾病的证据,在入学的时候。核能开发局的认知状态和HC评估管理MMSE(包含正常对照组得分≥28)。所有这些参与者被正式神经认知测试成绩在1.5规范数据的标准差在已发表的研究或手册。

炎症或传染病患者,免疫或恶性疾病史,药物免疫相关药物,异常白细胞计数,和脑脊液异常发现,不在学习。研究过程都是通过哈尔滨医科大学,中国,机构审查委员会,和所有参与者或他们的代表给了知情同意。所有的血液和脑脊液样本获得的首次访问。在那些MCI转换器,第二血液和脑脊液样本可用时收到了广告在后续的诊断。

2.2。脑脊液和血浆样本

腰椎穿刺后,脑脊液样本(20 - 30毫升)获得,在聚丙烯管收集。样本离心机在4°C 2000克10分钟,消除细胞和其它不溶性材料,然后被立即冷冻和储存在−80°C等待生化分析,没有被解冻或refrozen。细胞计数进行脑脊液样本和样本包含超过500个红细胞/μl .乙二胺四乙酸(EDTA)或柠檬酸等离子体是通过静脉穿刺。等离子体是由离心分离和储存在−80°C到使用。

2.3。测定OPN在血浆和CSF

血清和CSF OPN蛋白含量测定用商业ELISA根据制造商的指示(试验设计,Inc .,安阿伯市,美国)。短暂、血清和脑脊液样本稀释,分别1:20 - 1:50到分析缓冲区由制造商和提供孵化在37°C 1 h在微量滴定板预镀多克隆n端捕捉anti-OPN抗体(试验设计)。然后,盘子洗,井在4°C孵化30分钟用辣根过氧化物酶标记OPN-specific单克隆抗体(试验设计)。洗后,井与tetramethylbenzidine -孵化 30分钟的解决方案。颜色反应是停止通过添加解决方案包含1 N硫酸。与参考光密度测量在450 nm波长590纳米。OPN浓度计算使用标准曲线的重组体人OPN由制造商提供。设备的检测下限为3.33 ng / mL。基线和随访患者脑脊液和血浆样本测量在同一板。化验时重复两个探测器的一个样本之间的差异超过10%。

2.4。统计分析

通过学生的正态分布的数据集进行分析t以及,配对t以及方差分析(方差分析)和线性回归和相关分析(使用“生物统计学入门”)。 被认为是显著的。

3所示。结果

3.1。血浆OPN水平

病人的人口学特征材料表1。没有区别在MCI的性别分布,广告,作为患者和健康对照组。

在健康对照组血浆OPN浓度( ng / mL)和核能开发局( ng / mL)没有显著差异,不与年龄和性别有关。血浆OPN在MCInc浓度( ng / mL), MCIc ( ng / mL)、( ng / mL), ADc ( ng / mL),作为患者和健康对照组差异显著(图1(一); )。与患者血浆OPN浓度高于健康对照组( ),而等离子体浓度的OPN MCInc, MCIc, ADc病人血浆OPN的浓度没有显著差异的生命或健康对照组(图1(一))。

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(b)
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图1
血浆骨桥蛋白水平在新诊断阿尔茨海默病(AD)升高。横线代表每组的平均值和星号显示统计学意义( )。(a)在血浆骨桥蛋白浓度的20名健康控制(HC),检测不到发炎20 aged-matched其他迹象神经疾病(反应),18临床稳定的轻度认知障碍患者(MCInc), 13轻度认知障碍转换器(MCIc), 17个新诊断的广告(与),和18延续很长的广告病人(ADc)测定采用酶联免疫吸附试验(ELISA)。(b)血浆骨桥蛋白浓度在同一个人( 在不同的疾病状态)。

我们接下来质疑血浆OPN浓度在同一个体不同疾病状态的关系。在13个MCIc个人测试纵向,血浆OPN浓度明显升高,当他们收到了广告在跟踪(图的诊断1 (b))。

3.2。CSF OPN水平

CSF代表的液舱接近反映炎症的情况在神经系统的退化过程,所以我们试图比较OPN的浓度在MCI患者CSF,广告,和生命。

CSF OPN在MCInc显著不同浓度( ng / mL), MCIc ( ng / mL)、( ng / mL), ADc ( ng / mL),作为患者( ng / mL)(图2(一个))。与患者MCIc, ADc ( OPN浓度的CSF)明显高于神经控制。患者脑脊液中OPN的浓度与患者明显高于从ADc ( )。脑脊液浓度的OPN在MCInc没有差别,生命的病人。

(一)
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(b)
(b)
图2
骨桥蛋白蛋白质含量在每组患者的脑脊液(CSF)。横线代表每组的平均值和星号显示统计学意义( )。(a)骨桥蛋白浓度检测不到发炎CSF 20其他迹象神经疾病(反应),18临床稳定的轻度认知障碍患者(MCInc), 13轻度认知障碍转换器(MCIc), 17个新诊断的广告(与),和18延续很长的广告病人(ADc)测定采用酶联免疫吸附试验(ELISA)。(b)脑脊液骨桥蛋白浓度在同一个人( 在不同的疾病状态)。

我们也决定CSF OPN浓度是否会在同一个人不同疾病状态的关系。在13个MCIc个人测试纵向,CSF OPN浓度明显升高,当他们收到了广告在跟踪(图的诊断2 (b))。

当比较配对MCI患者的脑脊液和血液样本,广告,和生命,OPN在脑脊液浓度明显高于血浆浓度在所有患者(图3)。

(一)
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(b)
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(c)
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(e)
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图3
骨桥蛋白的浓度明显高于脑脊液(CSF)中检测不到发炎患者外周血相比其他迹象神经疾病(生命, ),临床稳定的轻度认知障碍患者(MCInc, ),轻度认知障碍转换器(MCIc ),新诊断的广告(、、 ),慢性的AD患者(ADc, )。
3.3。CSF OPN浓度之间的相关性和AD患者临床参数

首先,我们确定的水平之间是否存在相关性OPN在脑脊液和AD患者认知能力下降的程度。CSF OPN浓度之间的强烈正相关和MMSE评分( , 观察(图)4(一))。其次,我们探索的水平之间是否存在相关性OPN在AD患者的CSF和疾病持续时间。我们的结果表明,CSF OPN浓度与疾病相关的反向时间( )(图4 (b))。

(一)
(一)
(b)
(b)
图4
相关系数是计算评价之间的关系脑脊液(CSF)骨桥蛋白水平和认知能力下降的程度或AD患者疾病持续时间。(a) CSF骨桥蛋白水平之间的正相关和细微精神状态检查AD患者得分(MMSE)评分。(b) CSF OPN浓度负相关的疾病持续时间。

没有其他的临床参数,如性别,年龄,一个 42、τ和 τ的水平,有显著相关性的AD患者的CSF的OPN水平。

尽管趋势指出对血浆OPN浓度之间的正相关和MMSE评分与病人,不具有统计学意义。

相比之下,没有明确的CSF OPN浓度之间的相关性被发现MCIc认知能力下降的程度和疾病持续时间。

4所示。讨论

在这项研究中,横向比较表明,CSF OPN浓度显著增加在广告和MCI转换器与生命相比,和OPN蛋白水平在新诊断AD患者的脑脊液和血浆高于慢性的病人。此外,在MCI转换器个人测试纵向,血浆和CSF OPN浓度明显升高,当他们收到了广告在后续的诊断。最后,OPN CSF水平与MMSE评分显示直接相关和负相关疾病持续时间。

我们的数据表明OPN的血浆浓度显著增加的新诊断的广告比其他群体,有一个趋势血浆OPN浓度之间的正相关和MMSE评分,尽管它并没有统计学意义。此前的一项研究在AD患者血清浓度OPN与我们给了不同的结果。Comi等人发现没有明显差异在血清OPN浓度比较广告控制(29日]。本研究的结果表明,先前的研究结果之间的差异,至少在一定程度上,是由于我们分层患者根据疾病持续时间。研究表明,高水平的血浆OPN与活动相关的各种疾病条件:血浆OPN浓度明显高于在系统性红斑狼疮患者和OPN浓度相关的积极和显著增加咽部分数在所有的病人18];血清浓度OPN特发性腹膜后纤维化患者与健康对照组升高并与之密切相关的横向直径periaortic袖口由成像研究[37]。此外,升高血浆OPN水平也发挥重要作用在中枢神经系统的炎症和退化的过程:血浆OPN水平升高在二级进步女士在缓解复发缓和医学患者和健康对照组相比,支持角色OPN在慢性疾病活动(38];OPN在帕金森病血清水平升高和更高的血清水平与更严重的运动症状(39]。

前瞻性流行病学研究表明,等离子体水平升高的急性期反应物可以被认为是作为广告的一个风险因素。因此,我们推测,血浆OPN水平升高在初始阶段的广告可能导致认知能力衰退的发展,尽管OPN的确切作用和它的底层机制作为一种重要的促炎细胞因子在广告并不理解。Th17细胞已被证明是一个致病效应细胞对各种炎症和自身免疫性疾病的发展。筱原尚和他的同事们发现,OPN在分化中扮演一个至关重要的积极作用通过压抑IL-27 Th17细胞分泌的小鼠树突状细胞(40]。最近的一份报告显示,Th17 AD患者T细胞增加(41),有利于广告的猜测,血浆OPN水平升高可能与th17细胞的分化有关。

越来越多的证据表明,炎症反应主要发生在病理上脆弱地区的广告大脑(如嗅皮质、颞顶和扣带皮层),增加急性期蛋白的表达和促炎介质(42]。因此,我们进一步检查脑脊液中OPN的浓度,直接接触大脑,可以准确反映中枢神经系统持续的炎症过程。我们的研究结果表明OPN的脑脊液浓度显著增加发展为AD MCI患者比稳定的MCI。预测与MCI向AD转换的主要兴趣在广告研究中,这将允许适当的应用程序的疾病修饰治疗,临床表现是有限的。目前,很少有临床或成像标记MCI的早期识别发展到广告和MCI不进步。西蒙森和他的同事们最近发现,OPN的磷酸化c端片段增加发展为AD患者的CSF MCI患者相比,随着时间的推移保持稳定和健康控制和提出OPN作为生物标志物预测MCI公开广告的发展(28]。这两项研究的结果显示,不仅OPN的完整形式,而且OPN的裂解形式增加MCI患者的脑脊液。更重要的是,我们的研究结果表明,CSF OPN MCIc浓度明显升高,当他们收到了广告在后续的诊断。与另一项研究中,我们的研究结果一致表明AD患者显示OPN水平上升2倍的CSF年龄组相比,在疾病的早期阶段(尤其引人注目29日]。识别蛋白质变化发生前症状在阶段的广告,拳击手和同事进行蛋白质组学分析脑脊液从残疾人或继承家族的风险广告利用高分辨率液相色谱-光谱法(43]。他们的结果表明OPN是高架的CSF家族广告突变携带者和非相关相比,这表明OPN在脑脊液的变化发生之前十年临床痴呆。此外,增加血清和CSF OPN水平也发现路易痴呆,snp - 66的基因型变异与路易体痴呆的发生(44]。这些发现表明OPN与认知能力下降的发生有关。

研究表明OPN似乎作为一把双刃剑,它既可以产生两种截然相反的功能在神经退行性疾病的进展。一方面,OPN函数作为neuroprotectant上调remyelination和髓鞘形成。另一方面,OPN disease-accelerating角色通过触发神经毒性和死亡。在当前的研究中,虽然我们不能直接得出结论,CSF中OPN水平的增加刺激大脑神经元和突触的变性广告,我们猜想,OPN可能有利于广告的发展因为MCIc患者高水平的CSF OPN和脑脊液和血浆OPN的浓度进一步增加,当他们收到了诊断的广告。我们的猜测是Wung和合作者的支持的研究。他们的研究结果表明OPN表达增加海马的CA1区锥体神经元的AD患者和OPN与淀粉样β蛋白染色强度呈正相关负载和年龄(27]。OPN表达增加可能会加剧广告中给出的异常免疫反应大脑提高激活T细胞的生存,这是发现在AD患者的脑组织(45]。

总之,CSF OPN表达的钟形曲线在疾病进展的认知能力下降的证据进行了扩展,OPN在AD发病机制中的作用。这将是重要的研究更大的群组研究中患者长时间的跟踪,和从不同的中心,以进一步评估是否更高的CSF OPN与基线水平下降更为显著的MMSE /跟踪。

利益冲突

作者没有利益冲突。

作者的贡献

x y太阳,阴,h .郭r·k·汉和r . d .他捐了同样的工作。

确认

这项研究是由黑龙江省青年科学基金(项目没有。QC2009C05)、中国博士后科学基金会(项目号70802年),哈尔滨医科大学第一附属医院的基础(项目号2012 bs002)。