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一、引言
原发性帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)是一种神经退行性疾病,在整体人群中患病率为0.3%,在60岁以上的人群中患病率可达到1%,在最高年龄组中患病率能够达到4%。PD疾病进展较为缓慢,自然病程约为13.2年。PD的主要临床表现包括动作迟缓、静止性震颤和(或)肢体肌张力増高等运动症状,且PD的临床诊断也是主要依靠典型的运动症状。近年来,研究证明PD的非运动症状可能早于典型的运动症状数年出现,目前研究者已经证实的PD患者可能出现的非运动症状包括嗅觉功能减退、感觉功能异常、睡眠障碍、焦虑抑郁状态等。
路易小体的出现、多巴胺神经元丢失是PD较为特征性的病理表现,路易小体可分布在蓝斑、基底核、迷走神经运动背核、下丘脑等部位,当PD典型的运动症状出现时可能已有60-80%的神经元丢失。
多系统萎缩(multiplesystematrophy,MSA)也是一种神经退行性疾病,发病年龄一般在60岁左右,也有部分人群在30-40岁时就发病。MSA平均患病率为3.44.9/10万人,40岁以上的平均患病率为7.8/10万人,每年新增患病人数为1.94.4/10万人。MSA从起病到死亡的自然病程一般是6-9年,只有少数病人生存期能够超过15年,从首发症状出现到出现自主神经障碍合并锥体束、锥外体系、小脑共济失调等运动症状的平均时间约为2年,从首发症状出现到不能独立行走需要辅助工具的平均时间大约为3年,从开始起病到需要依赖轮椅的平均时间大约为5年,从首发症状出现到生活完全不能自理、卧床不起的平均时间为8年。
MSA主要的临床特征是帕金森症状、小脑功能障碍和自主神经功能障碍等。根据临床表现,MSA分为帕金森型(parkinsonianvariantofmultiplesystematrophy,MSA-P)和小脑型(multiplesystematrophycerebellarsubtype,MSA-C)。在不同国家或者地区的人群中,MSA-P和MSA-C亚型所占比例也有所不同,比如在欧美国家中MSA-P型患者较多,约占所有MSA患者的80%,而在日本,MSA-C型患者多见。
MSA的病理特征是不同程度的神经细胞丢失、胶质细胞增生和a-突触核蛋白聚集在少突胶质细胞内形成的包涵体。
经卢页超声(transcranialsonography,TCS)可以透过颐骨较为完整的显不卢页脑内部的组织结构。TCS与CT、MRI等常规神经影像检查方法相比,具有成本低、检查用时较短、可以重复检查、床边可用、对患者依从性要求较低等优点。近年来超声技术发展迅速,超声检查己经能够对大脑组织结构进行高分辨率识别。并且,研究者已经制定了标准化的TCS协议,使不同研宄小组和不同超声系统之间的TCS检查结果具有可比性。Becker等人在1995年首次发现约有90%的帕金森病患者中存在黑质超声回声异常,而且一系列报告表明TCS不仅能用来诊断PD,还可以用于其他神经退行性疾病的诊断与鉴别诊断。
铁是维持脑组织新陈代谢过程中的重要微量元素,其在体内水平维持动态平衡对维持脑的正常生理功能必不可少。血脑屏障是一道强大的防御外来分子的天然屏障,能够将大脑的铁与外周的铁划分幵来,调节大脑对铁的吸收,维持大脑铁循环的稳定。当游离铁离子浓度过高时,可能产生大量的自由基,导致神经元的死亡。
铁在大脑中的沉积与年龄关系很大,儿童大脑中的铁的含量低于成人大脑中铁的含量,并且大脑铁沉积可能也与体重指数和吸烟等因素相关。铁在大脑不同部位的沉积量也有着明显差异,黑质、小脑深部核团等部位铁含量较高。
己经有研究证实脑部铁的沉积与PD、阿尔兹海默症、运动神经元病、亨廷顿病、脑组织铁沉积神经变性等神经退行性病变相关。神经黑色素是存在于黑质多巴胺神经元中的一种复杂色素聚合体,人类色素沉着从幼年到成年期开始增加,中年期停滞,到60岁左右时开始下降。神经黑素可与铁离子结合,从而阻止了Fenton反应和铁介导的自由基产生,PD的发生可能与神经黑素结合铁离子不足导致游离铁离子过量相关,PD患者a-突触核蛋白水平增加会导致铁沉积,同时铁离子可以加速a-突触核蛋白的聚集,两者的相互作用导致恶性循环。
磁敏感加权成像(susceptibilityweightedimaging,SWI)是一种比较新的磁共振对比增强技术。传统的T2加权成像通常使用自旋回波序列,该序列可以最大限度地减少磁化率伪影。SWI从简单的二维T2加权序列发展到具有更高空间分辨率的三维序列,是一种在T2加权成像基础上改进过的用于对组织之间磁化率差异进行描述的MRI技术,如血液(即脑微出血中的含铁血黄素)、铁沉积(通常以铁蛋白的形式)、钙沉积和静脉血中的脱氧血红蛋白PQ。
SWI最初是为了观察静脉和脑微出血中的脱氧血红蛋白而开发的。铁沉积高的组织与邻近铁浓度低的组织之间的信号发生细微变化,可以通过测量SWI信号值来评估铁含量間。MSA和PD的临床表现相似,鉴别诊断困难,尸检结果表明约有29-86%的MSA患者被误诊为PD。研宄者根据PD和MSA的研宄进展,为两者分别制定了最新临床诊断标准,但是临床缺乏客观的诊断标志物,诊断仍较为困难,且两种疾病的病程进展和预后明显不同,所以诊断明确对疾病的治疗和预后较为重要。
国内外有不少学者TCS或SWI对PD进行诊断,但是两种检查在用于鉴别PD和MSA价值方面存在争议,一些研究认为TCS和SWI鉴别PD和MSA的敏感性和特异性不高。联合应用TCS和SWI对PD和MSA进行鉴别诊断的研宄较少,两者联合诊断的鉴别诊断效能也尚不明确。本研宄分为MSA-P组、;PD组和对照组,联合应用TCS和SWI检查以探宄两者在PD和MSA-P鉴别诊断中的价值,为PD和MSA-P的诊断提供依据。
二、体液标志物
脑脊液、血清、血浆等体液标志物是神经退行性变生物标志物研究中最常见的一类。血液的采集较为常规、容易且安全,但是影响其代谢的因素较多;脑脊液与脑组织关系密切,如果采集得当,受到全身代谢物影响的可能性比血液小,但是脑脊液穿刺是一项侵入性的检查。Laurens等人基于60多项研究对生物标志物进行综述性分析,研究发现目前大多数研宄为a-突触核蛋白和轴突变性、儿茶酚胺代谢相关的标志物,同时也评估了AP42、泛素、DJ-1、神经炎性物质、氧化应激相关物质、神经丝蛋白、11111^等。但是各种研宄结果并不完全相同,各种体液标志物诊断MSA意义有待进一步验证。
三、神经递质和神经调节物质
在一项研究中,MSA脑脊液多巴胺水平低于对照组,然而该作者的早期研宄中,MSA、PD和对照组的脑脊液多巴胺水平没有差异。MSA组脑脊液中多巴胺前体3,4-二羟基苯丙氨酸及其代谢物二羟基苯乙酸浓度低于对照组,但与PD组相比无差异性。有研究表明MSA患者脑脊液中多巴胺代谢的最终产物高香草酸水平也较对照组降低,但是PD患者脑脊液高香草酸水平尚无定论,不同研宄结果有差异。有报道称MSA-P和MSA-C脑脊液的高香草酸浓度没有差异。血浆儿茶酚胺水平在MSA组、对照组和PD组之间没有差别则。
-羟色胺的主要代谢物是5-轻基吲哚乙酸,MSA患者脑脊液5-轻基吲哚乙酸浓度较对照组和PD组降低;,MSA-P与MSA-C脑脊液中5-羟基吲哚乙酸水平无差异。
MSA患者脑脊液3-甲氧基-4-羟基苯乙二醇水平较对照组和PD患者相比降低,而MSA-P与MSA-C脑脊液中3-甲氧基4-羟基苯乙二醇水平无差异。MSA患者和PD患者脑脊液中3-甲氧基4-轻基苯乙二醇水平无差异。
DJ-1是由Park7位点编码,可能在线粒体的新陈代谢和细胞氧化应激反应中等重要生理过程发挥作用,以上过程可能与ex-突触核蛋白的病理过程相关。但是MSA脑脊液中DJ-1水平变化无明确结论。有研宄发现MSA组DJ-1水平较对照组增加,有研宄发现MSA组DJ-1水平较对照组无明显变化,有研宄发现MSA组DJ-1水平较对照组降低。脑脊液DJ-1水平与病程和严重程度无相关性。MSA脑脊液DJ-1水平明显高于PD,联合总tau蛋白(t-tau)和磷酸化tau蛋白(p-tau)可以鉴别将PD和MSA,其敏感性为82%,特异性为81%。MSA脑脊液中8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤或8-轻基鸟嘌呤水平较PD组和对照组升高。
MSA患者UCH-L1水平显著高于PD。脑脊液中谷胱甘肽水平不能鉴别MSA和PD胰岛素样生长因子-与对照组相比,MSA患者的血清胰岛素和胰岛素样生长因子-1水平更高。MSA患者血清胰岛素样生长因子-1水平也高于PD患者,且与病程及运动评分呈正相关,而有其他研宄者则发现与年龄呈负相关,但与病程和运动评分无关。MSA组血清胰岛素样生长因子2、胰岛素样生长因子结合蛋白1和3浓度与对照组无明显差异。这些数据表明MSA患者外周胰岛素样生长因子系统为了代偿退行性变的神经元,胰岛素样生长因子和胰岛素的代偿性增加。
四、结论
TCS和SWI对PD和MSA-P有一定的鉴别诊断价值,当黑质强回声面积彡0.19cm2或壳核SWI信号值彡212.91,更倾向于诊断为PD。两种检查联合应用鉴别PD和MSA-P时,特异度增高。