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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 「帕金森動物模型」建立方法詳解總結(jié)，來看看究竟有哪些？帕金森氏?。≒arkinson’sDisease，PD）是一種會影響運動的進行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，老年人多見，平均發(fā)病年齡在60歲左右，癥狀會逐漸出現(xiàn)，有時始于不易察覺的單手震顫，還常導致僵硬或運動緩慢。除此之外帕金森患者也表現(xiàn)出了感覺障礙和認知功能障礙等非運動癥狀。其主要病理變化是黑質(zhì)致密部（SNpc）中多巴胺（DA）能神經(jīng)元進行性丟失并伴有紋狀體多巴胺水平的下降、α-突觸核蛋白（α-synuclein,α-Syn））為主要成分的路易小體的形成，致使得腦部指揮肌肉活動的能力受到不同程度的限制，大大阻礙了患者的活動能力。導致這一病理變化的確切因素尚不清楚，遺傳因素、環(huán)境因素、年齡老化、氧化應激等均可能參與PD多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡過程。PD的發(fā)病機制和各作用靶點之間的聯(lián)系仍是現(xiàn)今研究的熱點，因此在基礎研究中模型的制備對PD的研究具有舉足輕重的作用?？偟膩碚f，PD模型主要分為兩類，一是誘發(fā)性動物模型，二是基因修飾動物模型。下面我們一起來了解幾種常見的PD動物模型的建立方法吧！誘發(fā)性動物模型一、6-羥多巴胺（6-OHDA）模型自發(fā)現(xiàn)以來，6-OHDA一直在帕金森病的臨床前研究中扮演著重要角色。由Ungerstedt和Arbuthnott在1970年共同創(chuàng)立的單側(cè)注射旋轉(zhuǎn)模型成為了在模式動物上被最為廣泛使用的帕金森模型之一。6-羥多巴胺（6-hydroxydopamine，6-OHDA）是多巴胺的羥基化衍生物，因其化學結(jié)構與DA類似，因此能夠同DA競爭攝取位點，進而被攝入胞內(nèi)。進入胞內(nèi)后，6-OHDA能夠被氧化分解，產(chǎn)生活性氧，通過MAO（單胺氧化酶）進一步產(chǎn)生氧自由基，或直接引起線粒體功能障礙，導致DA能神經(jīng)元死亡。因其造成動物的生物化學和神經(jīng)化學損傷類似于PD，故常被用于誘導動物PD模型。（DOI:10.1016/s0301-0082(01)00003-x）由于6-OHDA不能穿透血腦屏障，因此為了達到中樞神經(jīng)系統(tǒng)毀傷的效果，在使用6-OHDA進行帕金森造模時，需要直接注射入動物腦內(nèi)，才能損傷中樞神經(jīng)元。通過使用腦立體定位注射技術將6-OHDA注射到前腦內(nèi)側(cè)束（其向前腦傳遞多巴胺能和5-羥色胺能投射）或紋狀體靶向黑質(zhì)紋狀體多巴胺能途徑來獲得帕金森模型大鼠?！揪唧w的注射位點可以是黑質(zhì)致密部（substantianigraparscompacta,SNpc）、紋狀體（striatum）或者位于二者之間的前腦內(nèi)側(cè)束（MFB）?！靠梢赃M行單側(cè)造模與雙側(cè)造模，其中單側(cè)造模可以提高動物耐受力，并可以將正常側(cè)作為內(nèi)部控制組與造模側(cè)進行對照研究，以便于更好地區(qū)分正常與異常運動區(qū)并評估損傷引起的運動缺陷。造模方法：①SD大鼠適應一周后，腹腔麻醉，將麻醉后大鼠固定于腦立體定向儀上。（腦立體定位儀用于注射）②剪開頭皮后用棉簽輕輕擦拭顱骨表面，將前囟（bregma）和后囟（lambda）點暴露出來。③調(diào)節(jié)立體定位儀，將前囟和后囟點的高度調(diào)節(jié)到一致。以前囟（Bregma）點為原點，找到注射位點所在的坐標④用顱骨鉆沿注射坐標位點鉆孔，以保證微量注射器進針時不碰到孔壁。使用微量注射器吸取6-OHDA（注意避光），緩慢插入注射位點，以0.5ul/min的速度將6-OHDA注射到目標腦區(qū)，注射劑量為4μl。模型驗證：由于動物行為特異性差異，判斷大鼠帕金森病模型是否成功，通常以動物出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)行為的次數(shù)為標準，一般超過7轉(zhuǎn)/min即為成功的帕金森病模型，否則為不成功模型。這類模型優(yōu)點是注射靶位選取靈活，注射劑量可調(diào)，動物行為變化穩(wěn)定可靠，檢測量化性好，多用于PD的臨床前藥物研究和藥理療效判定、神經(jīng)保護、細胞移植和基因治療等方面的研究。缺點是①神經(jīng)元的毀損出現(xiàn)的較早，這與臨床PD病人的中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的漸進性死亡不同；②近距離的毀損很難把握毀損的程度，這使得采用這種方法獲取部分損毀的模型的成功率很低；③小鼠在異常不自主運動嚴重程度方面表現(xiàn)出較大的變異性，這會加大實驗數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性。二、MPTP模型利用MPTP（1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氫吡啶）制備PD動物模型是使用最多的一種動物模型。而MPTP對于神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用最早并不是在動物而是在吸毒者上發(fā)現(xiàn)的。1979-1982年期間發(fā)現(xiàn)一群加利福尼亞年輕人因吸食新型合成海洛因而患上了嚴重的不可逆的PD，出現(xiàn)了典型的PD癥狀，并且對于左旋多巴以及DA受體激動劑的治療有效。研究者在這種新型毒品中發(fā)現(xiàn)了含有少量的MPTP。隨后在一系列的動物試驗中發(fā)現(xiàn)了MPTP能夠?qū)е翽D的能力，所引起的癥狀符合臨床PD的顯著臨床表現(xiàn)，因此MPTP所處理的動物可以作為一種較為理想的PD動物模型。MPTP本身沒有神經(jīng)毒性作用，它誘發(fā)PD的機制是MPTP穿過血腦屏障，作用于神經(jīng)膠質(zhì)細胞，產(chǎn)生甲基苯基吡啶離子MPP+。MPP+能夠抑制線粒體呼吸功能，產(chǎn)生氧自由基，從而損傷DA能神經(jīng)元，造成細胞數(shù)量減少。（DOI:10.1016/s0301-0082(01)00003-x）靈長類對MPTP最敏感但受限制，大鼠和其他造模動物對此神經(jīng)毒素具有較大的抵抗力，因此常用小鼠進行造模。造模方法：在注射當天配制好新鮮的MPTP溶液，然后腹腔或皮下注射MPTP。試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配。根據(jù)實驗要求和目的，可分為快速模型和慢速模型?？焖倌Ｐ涂煞譃閱未巫⑸浜投啻巫⑸?。單次注射的劑為30mg/kg，該模型損傷輕，易恢復；多次注射的劑量為20mg/kg，每隔2h注射1次，共3-4次，該模型損傷快且嚴重，DA神經(jīng)元的損傷到死亡可以在3d內(nèi)完成。慢速模型需多次注射，每天1次，單次注射的劑量為20mg/kg,連續(xù)注射5-7d。該模型的成活率較高，實驗周期較長。模型驗證：（1）造模后進行行為學觀察參照Francois的實驗方法(包括行動遲緩實驗、抓握實驗和尾強直實驗記錄強直癥狀的變化、震顫實驗)記錄帕金森氏病的三大癥狀，觀察到小鼠出現(xiàn)尾巴僵硬豎直，身體出現(xiàn)非自主性震顫，自發(fā)活動減少，表明帕金森模型構建成功。（2）離體腦組織中黑質(zhì)、紋狀體免疫組化染色MPTP在注射后，7d對小鼠黑質(zhì)致密部（SNpc）和紋狀體（Striatum）免疫染色。結(jié)果所示，在進行造模后，小鼠紋狀體（Striatum）末端和黑質(zhì)致密部（SNpc）的酪氨酸羥化酶(TH)陽性細胞體和纖維所形成的的網(wǎng)狀結(jié)構密度顯著降低，且TH陽性細胞數(shù)量顯著降低，TH陽性纖維密度顯著降低。MPTP誘導的小鼠帕金森模型由于造模技術相對簡單（只需要腹腔注射）、對多巴胺神經(jīng)元的殺傷效果穩(wěn)定也得到了廣泛的認可。不少關于多巴胺能神經(jīng)元死亡機制方面的研究都采用MPTP誘導的小鼠帕金森模型作為實驗范式。Tips：（1）MPTP誘導的小鼠帕金森模型對動物的性別、體重、年齡甚至品系來源均非常敏感，因此在挑選動物的時候要十分小心。C57BL小鼠對MPTP最為敏感，而CF-W小鼠、FVB／N小鼠和Balb/C小鼠對MPTP的敏感性較C57BL小鼠稍差，CF-1和CD-1對MPTP的敏感性最差。目前較常用的小鼠為C57BL/6小鼠。老齡鼠較青年鼠對MPTP更為敏感。（2）在注射前務必適應性飼養(yǎng)1周左右。因為長距離運輸會改變腦的狀態(tài)，因此需要5-7天時間來使動物恢復并適應環(huán)境。（3）未被代謝的MPTP將會隨著動物的排泄物被釋放到墊料中，因此在注射之后小鼠需要進行嚴格的隔離飼養(yǎng)。其使用的墊料、飲水必須經(jīng)過無害化處理，然后作為醫(yī)療垃圾廢棄。（4）MPTP有劇毒，在稱量溶解和注射時一定做好個人的防護工作。三、其他（1）基于α-突觸核蛋白的模型除了多巴胺神經(jīng)元丟失之外，帕金森病的另一種典型的神經(jīng)病理標志是殘存的神經(jīng)元胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)一種嗜酸性的包涵體，即路易小體（Lewybodies，LBs）。路易小體的主要組成成分是一種叫做α-突觸核蛋白（α-synuclein,α-Syn）的突觸前蛋白。α-syn是一種在中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸前及核周表達的可溶性蛋白質(zhì)，大量證據(jù)顯示，α-syn的聚集和路易小體的形成與多巴胺神經(jīng)元的死亡有著密切的聯(lián)系。相比于使用神經(jīng)毒素殺傷多巴胺神經(jīng)元的帕金森模型，基于α-syn的帕金森病模型由于在時程上能夠較好地模擬帕金森病發(fā)生、發(fā)展的全過程，這有利于發(fā)現(xiàn)和識別新的治療靶點。（2）魚藤酮模型魚藤酮是一種天然有機磷殺蟲劑，具有高度的親脂性，能夠透過血腦屏障，進入細胞內(nèi)抑制腦內(nèi)線粒體氧化呼吸鏈復合體I的活性。由于DA能神經(jīng)元的能量代謝水平較高，對于氧化應激的敏感性較高，因此能夠造成多巴胺能神經(jīng)元的損傷或壞死。這類模型優(yōu)點是能夠在系統(tǒng)性誤差內(nèi)誘導多巴胺能神經(jīng)元的損傷或缺失，在病理、生化、致病機制、行為等方面均能較好地模擬PD相關特征。該模型同時復制出PD多巴胺能神經(jīng)細胞中的包涵體和氧化應激損傷，因此魚藤酮模型概括了PD發(fā)病中的多數(shù)重要機制。但由于魚藤酮親脂性高，所以在高劑量魚藤酮造模時，動物全身毒性作用的影響容易出現(xiàn)與PD無關的表現(xiàn)，例如心血管毒性和非特異性腦損傷，且制備過程費時、費力，不同個體制備效果不一，動物死亡率較高。（3）除草劑模型百草枯（Paraquat）等除草劑，其化學結(jié)構與MPP+相似，也是線粒體復合物Ⅰ抑制劑，但百草枯不易透過血腦屏障，作用機制也與MPP+不同。百草枯模型可模擬PD病理和行為學方面的部分改變，在研究環(huán)境因素與PD發(fā)病機制的關系中有一定價值。（4）利血平模型利血平主要可以通過抑制去甲腎上腺素能神經(jīng)元末梢的再攝取功能，使囊泡內(nèi)貯存的多巴胺(DA)及其他的兒茶酚胺類遞質(zhì)耗竭。該模型迅速易得，一定程度上模擬了PD的臨床表現(xiàn)和神經(jīng)化學改變，對快速評價治療帕金森病的藥物具有重要的價值。但它存在明顯的不足：一是藥物注射造成的運動障礙在不同時間和不同個體之間變異性較大；二是利血平同時引起了多種遞質(zhì)釋放并且無法造成類似PD的病理改變。因此該模型的應用只局限于探索藥物影響肌僵狀態(tài)的實驗中，對其他的運動癥狀的研究現(xiàn)已很少應用。（5）脂多糖（LPS）模型LPS是一種強有力的炎癥刺激物，可以通過多種方式給予動物：黑質(zhì)內(nèi)注射、蒼白球注射、紋狀體注射和腹腔注射給藥。LPS可明顯激活黑質(zhì)小膠質(zhì)細胞，隨后導致DA神經(jīng)元死亡，是PD模型的理想模型，但是周期較長，4個月到12個月不等。基因修飾動物模型（1）DJ-1基因敲除模型DJ-1是一種重要的帕金森病相關致病基因，可通過氧化應激使蛋白酶體降解系統(tǒng)紊亂，將胞質(zhì)內(nèi)蛋白轉(zhuǎn)移至線粒體，使線粒體功能異常或降低。DJ-1基因敲除小鼠或DJ-1表達下調(diào)的DA能細胞對氧化應激的敏感性增加，細胞抗氧化應激能力降低及相應信號通路發(fā)生改變，致使神經(jīng)元凋亡加速，從而可能制作出帕金森病基因修飾動物模型。（2）PINK1基因敲除模型PINK1為腦組織胞內(nèi)以及線粒體外膜上的一種蛋白激酶，具有抗凋亡、抗氧化作用。該基因突變能夠?qū)е录毎l(fā)生氧化應激損傷。PINK1基因突變小鼠腦內(nèi)DA能神經(jīng)元數(shù)量、DA受體含量水平均不發(fā)生變化，但是紋狀體內(nèi)的DA釋放量下降，兒茶酚胺釋放量和釋放頻率下降，這說明PINK1對紋狀體突觸可塑性以及DA釋放發(fā)揮著重要作用。（3）LRRK2轉(zhuǎn)基因模型LRRK2（Leucine-richrepeatkinase2）蛋白主要分布于胞質(zhì)和線粒體外膜上，對神經(jīng)元維持、囊泡運輸和大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放都具有重要作用。LRRK2突變損害多巴胺神經(jīng)傳遞但不影響神經(jīng)元丟失，而通過異源啟動子或病毒傳遞過表達LRRK2則會導致小鼠的多巴胺神經(jīng)元死亡。該基因是最常見的PD常染色體顯性遺傳致病基因，且常見于晚發(fā)型PD，所以也常被用來進行基礎研究以獲得PD表型。（4）SNCA轉(zhuǎn)基因模型在PD的基因動物模型中，SNCA轉(zhuǎn)基因模型也是被最廣泛使用的。SNCA是第一個被發(fā)現(xiàn)與家族性PD相關的基因，編碼α-syn。全基因組關聯(lián)分析表明SNCA與PD發(fā)病密切相關，SNCA基因高表達是PD的一個重要病理學標志。2024年02月23日
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 NatureNPJ/中大附一/基于圖形學習的語音相關腦電診斷帕金森病的可解釋模型本文摘自：npj?DigitalMedicine《Aninterpretablemodelbasedongraphlearningfordiagnosis?ofParkinson’sdiseasewithvoice-relatedEEG》作者：ShuzhiZhao，GuangyanDai，JingtingLi，XiaoxiaZhu，XiyanHuang，YongxueLi，MingdanTan，LanWang，PengFang，XiChen，NanYan，HanjunLiu單位：中山大學附屬第一醫(yī)院康復醫(yī)學科，中山大學生物醫(yī)學工程學院，中國科學院深圳先進技術研究院人機智能協(xié)同系統(tǒng)重點實驗室，南方醫(yī)科大學珠江醫(yī)院康復醫(yī)學科，中國科學院深圳先進技術研究院人機智能協(xié)同系統(tǒng)粵港澳聯(lián)合實驗室，中山大學中山醫(yī)學院功能與疾病重點實驗室影響因子：15.2（2023年）摘要??帕金森病(PD)表現(xiàn)出顯著的臨床異質(zhì)性，給識別可靠的腦電圖(EEG)生物標志物方面帶來了挑戰(zhàn)。機器學習技術已與靜息腦電圖相結(jié)合用于帕金森病診斷，但其實用性受到可解釋特征和靜息腦電圖隨機性的限制。?為此，本研究提出了一種新的知識導向框架(見圖1)，通過采用這種創(chuàng)新的方法，我們的GSP-GCNs框架旨在提供說明性信息，以促進深度學習模型在PD診斷中與任務相關的EEG數(shù)據(jù)的使用。圖1?為PD診斷設計的GSP-GCNs模型示意圖方法??本研究提出了一種新穎且可解釋的深度學習模型--圖信號處理-圖卷積網(wǎng)絡(GSP-GCNs)，利用從涉及聲調(diào)調(diào)節(jié)的特定任務中獲得的事件相關腦電圖數(shù)據(jù)來診斷帕金森病。?通過結(jié)合來自單跳和多跳網(wǎng)絡的局部和全局信息，我們提出的GSP-GCNs模型實現(xiàn)了90.2%的平均分類準確率，比其他深度學習模型提高了9.5%。腦電圖記錄?我們在一項基于頻率改變反饋(FAF)范式的任務中獲取了與任務相關的腦電圖數(shù)據(jù)。簡而言之，受試者被要求發(fā)出持續(xù)5-6秒的持續(xù)元音(/u/)，同時聽到自己的聲音出乎意料地向下移動了200分(100分=一個半音)，持續(xù)時間為200毫秒。圖為EGI高密度腦電?每次發(fā)聲包括4-5次擾動，以偽隨機方式呈現(xiàn)。參與者連續(xù)發(fā)聲20-25次，共進行100次試驗。當參與者進行發(fā)聲實驗時，使用NetStation軟件，以1kHz的采樣頻率，使用連接到NetAmps300放大器(EGI)的64導聯(lián)電極帽來記錄EEG信號。結(jié)果?可解釋性分析揭示了我們的模型學習的大規(guī)模EEG網(wǎng)絡和微狀態(tài)MS5的地形圖的區(qū)別性分布(圖2)，主要位于與PD相關的言語障礙有關的左腹前運動皮質(zhì)、顳上回和Broca's區(qū)域，反映了我們的GSP-GCN模型提供可解釋性見解的能力，從大規(guī)模網(wǎng)絡中識別獨特的EEG生物標志物。圖2PD組和HC組在FAF任務中平均事件相關電位對應的微觀狀態(tài)類別的分布討論?總之，本研究提出了一種基于GSP-GCN的新型深度學習框架，用于利用語音相關腦電信號診斷PD。我們的模型可以捕捉大規(guī)模腦電圖網(wǎng)絡之間的全局頻率-空間-時間依賴關系，分類準確率達到了90.2%，比其他深度學習模型高出9.5%。?此外，我們的模型揭示了大規(guī)模腦電圖網(wǎng)絡的鑒別性分布和微狀態(tài)MS5的拓撲結(jié)構，可用于帕金森病的診斷。這些發(fā)現(xiàn)證明了可解釋的深度學習模型與語音相關的EEG信號相結(jié)合的潛力，用于準確區(qū)分PD患者和健康對照組，并闡明潛在的神經(jīng)生物學機制。2024年01月27日1777
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 PET/CT為您揭秘帕金森病PET/CT為您揭秘帕金森病65歲的張女士，近1年出現(xiàn)了肢體震顫、走路變慢，說話聲音越來越小，并且走路不穩(wěn)，就診后醫(yī)生又充分了解了她的其他情況，建議張女士去完善PET/CT檢查。她很困惑：醫(yī)生，這個PET/CT檢查是什么，費用這么高，一定要做嗎？我去做個CT或者磁共振，您能不能給明確診斷帕金森病啊？相信不僅張女士有這個疑問，下面我們一起聊聊帕金森病和PET/CT檢查的那些事兒。什么是帕金森病？帕金森病（PD）是常見的神經(jīng)退行性疾病，主要以黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元進行性退變和路易小體形成，紋狀體區(qū)多巴胺遞質(zhì)降低、多巴胺與乙酰膽堿遞質(zhì)失平衡為顯著特征。發(fā)病率隨著年齡增加而逐漸升高。據(jù)估計，我國目前帕金森病患者人數(shù)近300萬，到2030年我國PD患病上升到500萬人，約占全球患病人數(shù)的50%。近年來，帕金森病并非中老年人的專屬，發(fā)病呈年輕化趨勢。是第二常見的中樞神經(jīng)退行性疾病，著名人物如文學巨匠巴金、著名數(shù)學家陳景潤、拳王阿里等都飽受帕金森病的困擾。帕金森病的癥狀PD的主要臨床表現(xiàn)包括靜止震顫、運動遲緩、肌強直和姿勢步態(tài)異常，常單側(cè)起病，進行性加重。帕金森病也會出現(xiàn)一些非運動癥狀感覺障礙：嗅覺減退、肢體麻木、疼痛；睡眠障礙；自主神經(jīng)功能障礙：便秘、多汗、體位性低血壓；精神障礙：抑郁、焦慮、認知減退甚至癡呆等。PD的病情評估采用Hoehn-Yahr分期（H&YⅠ～Ⅴ期）。Ⅰ期：單側(cè)受影響；Ⅱ期：雙側(cè)受影響但無姿勢平衡障礙；Ⅲ期：出現(xiàn)姿勢平衡障礙，常容易跌倒；Ⅳ期：獨立行走有困難，日常生活需要照顧；Ⅴ期：須依賴輪椅，或者無法起身。出現(xiàn)明顯癥狀時，多巴胺能神經(jīng)元毀損已達50%～80%，多為中晚期（H&YⅢ～Ⅴ期），病程已經(jīng)持續(xù)10年以上。PD診斷：主要依據(jù)患者的臨床病史、典型體征、相關量表以及對左旋多巴制劑治療反應等綜合考慮。早發(fā)現(xiàn)，早治療，盡量緩解病情發(fā)展，是現(xiàn)在治療帕金森病的主要手段。如何在臨床癥狀前盡早的發(fā)現(xiàn)帕金森病，對于帕金森病的防治具有重要意義。PET/CT可顯示腦的代謝和結(jié)構，作為功能和解剖結(jié)合的影像方法，對于PD的早診斷有重要價值。PD的PET/CT顯像的優(yōu)勢CT、MRI對PD的診斷有一定意義，對發(fā)現(xiàn)腦結(jié)構異常有一定的幫助，但PD早期并沒有特征性腦結(jié)構異常，因此陽性率不高。在疾病的中晚期才可能會出現(xiàn)解剖結(jié)構異常，因此對PD的早期診斷價值不高。PET/CT可用于PD的早期診斷，圖像更清晰，靈敏度更高，發(fā)現(xiàn)病灶更細致，對早期診斷價值更大。葡萄糖代謝顯像18F-FDGPET/CT是帕金森病的主要影像學診斷方法之一，可以鑒別帕金森病、帕金森綜合征和其他運動障礙，也可以用于治療后（藥物治療和腦深部電極植入等外科治療）療效評價。18F-FDGPET/CT的異常代謝模式包括：帕金森病相關代謝模式（PDRP）；帕金森病認知相關代謝模式（PDCP）；特發(fā)性快速眼動睡眠障礙(IRBD)相關模式。PD的典型表現(xiàn)如下圖所示：與正常人群比較，帕金森病18F-FDGPET/CT顯像的特征表現(xiàn)為雙側(cè)紋狀體(以殼核為明顯)、雙側(cè)小腦、雙側(cè)丘腦、雙側(cè)運動皮質(zhì)的代謝增高，伴雙側(cè)前額葉和雙側(cè)后頂枕葉的代謝輕度降低。這些表現(xiàn)一般在運動癥狀異常前2年就已經(jīng)出現(xiàn)。多巴胺能顯像臨床上比較常見的是DAT-PET。帕金森病的病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性缺失，造成黑質(zhì)紋狀體通路中多巴胺能遞質(zhì)的減少，使多巴胺含量不可逆地下降。多巴胺轉(zhuǎn)運體（DAT）是一種位于多巴胺神經(jīng)元突觸前膜上的多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白，其功能保證突觸的正常生理功能?？梢杂糜谠u價紋狀體突觸前的多巴胺能神經(jīng)纖維末梢DAT的功能狀態(tài)。多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白顯像劑(11C-CFT)可以特異性地結(jié)合DAT來反映PD早期的病理改變，為分析PD患者腦內(nèi)DAT分布信息及病情嚴重程度分級提供了重要參考信息。帕金森病相關的PET/CT分類其實非常復雜，示蹤劑的發(fā)展日新月異。比如DAT顯像所屬的多巴胺能神經(jīng)元末梢突觸前膜功能顯像；同樣類屬于此種的還有芳香族氨基酸脫羧酶（AADC）靶向顯像，II型囊泡轉(zhuǎn)運蛋白（VMAT2）顯像，以及突觸后膜顯像，包括多巴胺D1和D2受體顯像等。PET具有高空間分辨率和圖像質(zhì)量，是一種安全有效的核醫(yī)學顯像技術，對PD的早期診斷切實有效、意義重大，具有較高的臨床應用價值，且有重要的發(fā)展前景。對于PD的診斷，不僅要選擇適合的影像學檢測方法，還要根據(jù)臨床表現(xiàn)選擇合適的顯像方法和顯像劑，并結(jié)合其他輔助評測手段，這樣才能合理診斷和評估病情。2023年12月30日2856
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 JAR︱浙江大學章京團隊揭示帕金森病關鍵蛋白α-突觸核蛋白導致紅細胞形態(tài)異常機制帕金森病是全球第二大神經(jīng)退行性疾病，α-突觸核蛋白（α-syn）是Lewy小體的主要成分之一，在帕金森病的發(fā)病機制中扮演著關鍵角色。除了中樞神經(jīng)系統(tǒng)，α-syn還在身體的其他部位，尤其是在血液中表達。紅細胞含有超過99%的血液α-syn，其濃度遠高于腦脊液中觀察到的濃度[1]。據(jù)報道帕金森病患者的紅細胞中的寡聚化α-syn較對照組高[2]?。此外，與健康對照組相比，帕金森病患者的紅細胞膜上總α-syn和聚集形式的α-syn的水平顯著較高[3]?。研究報道α-syn與增強氧化應激、破壞軸突運輸、泛素蛋白酶體系統(tǒng)功能障礙、線粒體功能受損以及突觸問題有關。然而，直到近年來，α-syn仍然缺乏被明確定義的功能。因此，紅細胞中大量存在的α-syn功能仍然未知。2023年9月13日，浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院章京教授團隊在JournalofAdvancedResearch（JAR）上發(fā)表了題為“??CalciumInflux:AnEssentialProcessbywhichα-SynucleinRegulatesMorphologyofErythrocytes”的文章，描述了帕金森病患者和帕金森病模型鼠（A53T小鼠）中存在紅細胞的形態(tài)異常和α-syn聚集的現(xiàn)象。該研究顯示，α-syn在與帕金森病相關的紅細胞形態(tài)異常中起關鍵作用，至少部分是通過細胞外鈣離子流入介導的過程實現(xiàn)的。（拓展閱讀：章京課題組相關研究進展，詳見“邏輯神經(jīng)科學”報道（點擊閱讀）：TranslNeurodegener︱浙江大學章京團隊發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細胞來源細胞外囊泡在帕金森病疾病診斷中的重要價值；J?Neuroinflammation︱章京課題組揭示帕金森病患者單核細胞免疫超活化新機制：攜帶α-syn紅細胞來源胞外囊泡）該研究首先采集了來自帕金森病患者、與其年齡和性別相匹配的健康對照組，以及包括原發(fā)性震顫（ET）患者或患有認知障礙，如阿爾茨海默?。ˋD）和輕度認知障礙（MCI）的神經(jīng)疾病對照組的新鮮紅細胞樣本。通過掃描電子顯微鏡結(jié)果表明，健康對照組的紅細胞通常呈雙凹圓盤狀，而帕金森病患者的紅細胞中有顯著比例的變形，表現(xiàn)為表面突起，即棘細胞的形成。與健康對照組相比，帕金森病患者中正常形態(tài)的紅細胞百分比顯著降低（P<0.001）（圖1A-B），而原發(fā)性震顫、阿爾茨海默病或輕度認知障礙患者的紅細胞與健康對照組之間沒有顯著差異（圖1C-F）。這些結(jié)果表明，紅細胞的形態(tài)可能僅在帕金森病患者中發(fā)生了特定改變，而不是所有神經(jīng)退行性疾病的一般后果。鑒于紅細胞中α-syn水平較高以及α-syn在帕金森病中的關鍵作用，該研究隨后深入研探索了α-syn是否與帕金森病相關的紅細胞形態(tài)改變有關。團隊采用MesoScaleDiscovery免疫分析方法分析紅細胞中α-syn含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：帕金森病患者的紅細胞膜上總α-syn水平呈上升趨勢，盡管與健康對照組相比沒有達到統(tǒng)計學顯著差異（P=0.066）（圖1G）；然而，帕金森病患者的紅細胞膜上聚集形式的α-syn水平顯著高于健康對照組（P<0.001）（圖1H）。圖1：帕金森病患者的紅細胞出現(xiàn)形態(tài)異常，同時伴隨著細胞膜上聚集形式的α-syn增加。為了深入研究紅細胞中α-syn聚集體與紅細胞形態(tài)之間的關系，該研究進一步考察了帕金森病模型小鼠（A53T小鼠）和SNCA基因敲除小鼠（SNCA-KO小鼠）中的紅細胞的形態(tài)及α-syn聚集體的水平。掃描電鏡觀察結(jié)果顯示，1個月大的野生型和A53T小鼠的紅細胞呈正常形態(tài)；但隨著年齡的增長，正常形態(tài)的紅細胞逐漸減少，且在每個時間點上，A53T小鼠中正常紅細胞的比例顯著低于野生型小鼠。與人紅細胞結(jié)果一致，A53T小鼠的紅細胞膜上α-syn聚集體水平明顯高于野生型小鼠。此外，該研究還探索了SNCA-KO小鼠的紅細胞。掃描電鏡結(jié)果顯示，6個月大的SNCA-KO小鼠中正常形態(tài)的紅細胞比例與野生型小鼠相似，而棘細胞的比例在SNCA-KO小鼠中顯著低于野生型小鼠。這些結(jié)果表明，在帕金森病中，α-syn水平與紅細胞形態(tài)的改變，尤其是棘細胞的形成，可能存在潛在的關聯(lián)。為了進一步探索α-syn是否能直接導致紅細胞形態(tài)的變化，該研究使用不同濃度的α-syn單體或聚集體處理野生型、SNCA-KO和A53T的小鼠紅細胞。結(jié)果顯示：與用PBS處理的野生型小鼠相比，用α-syn單體處理的野生型小鼠的紅細胞形態(tài)沒有顯著變化。然而，用α-syn聚集體處理的野生型小鼠紅細胞中棘細胞的比例呈劑量依賴性增加。而當α-syn處理SNCA-KO小鼠的紅細胞時，其形態(tài)與野生型小鼠紅細胞相比存在顯著差異：1）即使在α-syn單體處理下，棘細胞的比例也顯著增加；2）在α-syn聚集體處理下，這種效應更加明顯，呈現(xiàn)出劑量依賴性。至于A53T小鼠的紅細胞形態(tài)，在外源α-syn單體和聚集體時，其效應相對較小。此前有研究表明，細胞內(nèi)鈣增加可能是引發(fā)紅細胞凋亡的觸發(fā)因素，導致細胞萎縮、膜混亂和膜膨脹。此外，也有研究表明細胞內(nèi)鈣水平的改變與帕金森病中的神經(jīng)細胞死亡有關。高水平的α-syn可以誘導鈣通道改變導致神經(jīng)損傷。因此，研究團隊推測α-syn聚集體可能參與調(diào)節(jié)了紅細胞中的鈣平衡，從而導致了紅細胞形態(tài)的改變。于是，該研究基于鈣依賴性熒光染料fluo-4，探索了α-syn單體或聚集體處理后的紅細胞中的鈣信號。結(jié)果表明：α-syn單體處理野生型小鼠的紅細胞，除了在最高濃度的α-syn（4.5μg/ml）下，沒有觀察到鈣信號的變化（圖2A-B）。與α-syn單體相比，α-syn聚集體在幾分鐘內(nèi)迅速地、劑量依賴性地引起了紅細胞鈣信號增加（圖2C-D）。圖2.α-syn聚集體通過外源性鈣的流入引發(fā)了細胞內(nèi)鈣濃度的增加。關于α-syn聚集體引發(fā)紅細胞中鈣離子內(nèi)流增加的機制，之前的研究已經(jīng)報道，α-syn可以與脂質(zhì)膜相互作用，并且α-syn在膜上的聚集可以破壞膜完整性。此外，F(xiàn)usco等人研究表明α-syn聚集體可以插入脂質(zhì)雙層，擾亂膜完整性并增加SH-SY5Y細胞中的鈣離子內(nèi)流[4]。此外，也有可能是聚集的α-syn直接與鈣結(jié)合蛋白相互作用以調(diào)節(jié)鈣離子的穩(wěn)態(tài)。然而，關于α-syn聚集體引發(fā)紅細胞中鈣離子內(nèi)流增加的確機制，包括膜完整性破壞和與鈣結(jié)合蛋白的直接相互作用，仍需要進一步的研究。文章結(jié)論與討論，啟發(fā)與展望綜上所述，該研究團隊的結(jié)果表明，在帕金森病患者中，紅細胞的形態(tài)發(fā)生了變化，主要表現(xiàn)為棘細胞比例的增加。與患有其他神經(jīng)退行性疾病的患者相比，帕金森病患者的紅細胞中正常形狀的比例較低，這提示了紅細胞形態(tài)變化與帕金森病相關，而非神經(jīng)退行性疾病的一般影響。進一步的研究揭示了在紅細胞膜上積累的α-syn聚集體可能會誘導細胞外鈣離子的內(nèi)流，導致帕金森病患者紅細胞形態(tài)的改變。這項研究提出了帕金森病關鍵蛋白α-syn參與調(diào)節(jié)紅細胞形態(tài)的機制，為深入探索α-syn的發(fā)病機制提供了一條新思路，同時為尋找基于血液生物標志物的帕金森病的早期診斷生物標志物提供了理論基礎。2023年10月04日9745
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 【綜述】GBA1基因變異與帕金森病研究進展摘要GBA1基因是帕金森病常見的風險基因之一，編碼葡萄糖腦苷脂酶。盡管攜帶GBA1雜合變異的帕金森?。℅BA1-PD）患者與原發(fā)性帕金森病患者在臨床上難以區(qū)分，但GBA1-PD傾向于進展更快，病情更重，更易合并認知損害和其他非運動癥狀。GBA1雜合變異攜帶者增加患帕金森病風險的病理機制可能與自噬-溶酶體功能紊亂、線粒體功能障礙等相關。針對GBA1的靶向治療有望成為帕金森病精準治療的新方向。文中將對GBA1-PD的流行病學、臨床特征、GBA1變異可能的致病機制以及針對GBA1-PD的治療策略進行闡述。帕金森?。≒arkinson′sdisease）是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，其病理改變主要是黑質(zhì)致密部多巴胺能神經(jīng)元壞死以及胞內(nèi)α-突觸核蛋白（α-synuclein，α-syn）異常沉積。盡管帕金森病的發(fā)病機制尚不清楚，但隨著第一個帕金森病致病基因SNCA（alpha-synuclein）的發(fā)現(xiàn)，遺傳因素在帕金森病發(fā)病機制中的作用越來越受到重視。目前LRRK2（leucine-richrepeatkinase2）和GBA1（glucocerebrosidase1）是散發(fā)性帕金森病中最常見的風險基因，其中GBA1變異的發(fā)病風險最高［?1?,?2?］。GBA1基因變異最初發(fā)現(xiàn)于常染色體隱性遺傳的戈謝?。℅aucherdisease），它是溶酶體貯積癥中最常見的一種。GBA1純合變異可導致其編碼的葡萄糖腦苷脂酶（glucocerebrosidase，GCase）活性顯著下降，使其底物葡萄糖神經(jīng)酰胺（glucosylceramide，GlcCer）在巨噬細胞中蓄積，從而引起戈謝病，有些患者可出現(xiàn)帕金森病樣的表現(xiàn)。GBA1雜合變異是帕金森病的重要風險變異，其攜帶者在80歲前患帕金森病的概率約為10%~30%，約為非攜帶者的20倍，不同種族人群中約5%~25%的散發(fā)性帕金森病患者攜帶有GBA1雜合變異［?2?,?3?］。GBA1與帕金森病關系密切。文中將對伴有GBA1雜合變異的帕金森?。℅BA1-PD）的流行病學、臨床特征、GBA1變異可能的致病機制以及針對GBA1-PD的治療策略進行闡述。一、GBA1基因變異在帕金森病中的分布及致病風險不同種族的散發(fā)性帕金森病患者攜帶GBA1變異的比例有所不同，一般是5%~10%，在德系猶太人中比例則可高達10%~30%。而在普通健康人群中攜帶GBA1變異的比例為1%，在德系猶太人中為5%［?3?］。一項針對中國帕金森病患者的薈萃分析結(jié)果顯示，帕金森病患者攜帶GBA1?N370S和L444P等幾個變異的頻率為3.64%，而在正常人群中僅為0.17%［?4?］。目前發(fā)現(xiàn)的GAB1變異有300余種，大多數(shù)是錯義變異，在帕金森病患者中發(fā)現(xiàn)的變異大約有130個［?5?］。已證明N370S、L444P、R120W、IVS2+1G>A、H255Q、D409H、E326K、T369M等與帕金森病發(fā)病風險增加相關，以N370S和L444P最為常見［?6?］。不同變異在不同種族帕金森病患者中的分布有所不同，N370S變異在德系猶太人群中最為常見，占GBA1變異的71.89%，非德系猶太人群中則以L444P變異為主（33.33%）；在歐洲人群中N370S變異的比例（22.46%）略高于L444P（16.43%），而L444P變異在亞洲人群中更為普遍［?4?，?7?］，在中國GBA1-PD中有62.14%為L444P變異［?4?］。不同變異對不同種族患帕金森病的風險的影響不同，N370S和L444P在除非洲人群外均顯著增加帕金森病發(fā)病風險；N370S增加德系和非德系猶太人患帕金森病的風險，而L444P僅影響非德系猶太人患帕金森病的風險，且這一影響在亞洲人群中更為顯著，中國人群中攜帶L444P變異者患帕金森病的OR值為11.68［?4?］；另外，如84GG、R496H僅增加德系猶太人群患帕金森病的風險，H255Q、D409H、E326K僅增加歐洲及西亞人群的風險，而R120W與東亞人群相關［?6?］。GBA1變異根據(jù)其所引起戈謝病的臨床表型分為重度和輕度變異。伴神經(jīng)系統(tǒng)病變的變異通常被稱為重度變異，其中表現(xiàn)為急性神經(jīng)病變的稱為戈謝病-Ⅱ型，表現(xiàn)為慢性神經(jīng)病變的稱為戈謝病-Ⅲ型，該類變異包括IVS2+1、84GG、V394L、D409H、L444P等；輕度變異如N370S和R496H，一般不引起神經(jīng)系統(tǒng)損害，稱為戈謝病-Ⅰ型［?1?，?8?］；這些變異均屬于致病性變異。另外有些GBA1變異并不導致戈謝病，但可增加帕金森病的發(fā)病風險，常見的有E326K、T369M、K7E和D443N?［?9?］，這類變異被稱為良性變異。攜帶重度變異者患帕金森病的風險是攜帶輕度變異者的4倍［?10?］，而良性變異如E326K和T369M僅稍增加帕金森病的發(fā)病風險。不同GBA1變異類型的殘余GCase活性存在差異，重度變異殘余活性為13%~24%，輕度變異為32%~38%，良性變異為54%~64%［?1?，?11?］，殘余酶活性的高低可影響GBA1的致病性。二、GBA1-PD的臨床特征盡管GBA1-PD在個體水平臨床表現(xiàn)與原發(fā)性帕金森病（idiopathicParkinson′sdisease，iPD）差異不大，但在群體水平GBA1-PD傾向于有以下幾個特點：（1）發(fā)病年齡相對較早［?12?,?13?］；（2）治療上所需的左旋多巴等效日劑量相對較高［?9?，?12?］；（3）運動癥狀更嚴重、進展更快［?9?，?12?,?13?,?14?,?15?］；（4）易出現(xiàn)運動并發(fā)癥［?13?］；（5）出現(xiàn)認知功能障礙、癡呆的風險增加，認知功能下降也較快，主要在工作記憶、執(zhí)行功能及視覺空間能力方面損害明顯［?9?，?12?,?13?，?15?］；（6）出現(xiàn)精神癥狀（妄想、幻覺、抑郁、焦慮等）、自主神經(jīng)功能障礙、沖動控制障礙的風險增加、程度更重［?13?，?16?,?17?］；（7）死亡風險增加，生存率下降［?9?，?12?］。在一些前瞻性研究中發(fā)現(xiàn)這種臨床差異在帕金森病早期并不明顯，而在病程超過7年時逐漸顯著，可能是在患病初期存在某種代償機制，當超過其代償能力時疾病加速進展［?12?，?14?］。也有研究結(jié)果表明GBA1-PD與iPD在某些臨床表現(xiàn)如運動并發(fā)癥方面并無顯著差異［?16?］。這種研究結(jié)論上的差異考慮可能與帕金森病患者的種族、病程時期、所攜帶GBA1變異類型等有關。因GBA1變異在帕金森病人群中總體變異頻率并不高，所以目前的研究很少有針對某種變異的單獨研究，多是根據(jù)GBA1變異的致病性分為良性、輕度、重度變異進行研究。攜帶重度變異者相較于輕度變異和良性變異具有更高的帕金森病發(fā)病風險，臨床表現(xiàn)也更為嚴重［?10?，?14?，?16?］。目前輕度變異和良性變異對帕金森病臨床表現(xiàn)的影響仍存在爭議，部分研究結(jié)果表明攜帶輕度變異或良性變異者相較于iPD具有更明顯的運動癥狀及認知障礙［?9?，?14?］，也有研究結(jié)果表明輕度變異或良性變異在運動癥狀、除認知功能以外的非運動癥狀及死亡風險方面與iPD差異較小［?9?，?16?,?17?］。有研究發(fā)現(xiàn)良性變異E326K對認知功能障礙的影響程度近乎甚至高于致病性GBA1變異［?18?］，其原因尚不清楚，由此可見不同變異可能在病理機制及臨床表現(xiàn)上存在差異，這種差異可能會影響臨床上治療策略的選擇。三、GBA1變異增加帕金森病風險的相關機制（一）自噬和溶酶體功能紊亂GBA1純合或雜合變異的致病機制尚不完全清楚，可能是通過功能喪失或毒性功能獲得致病，目前較多的證據(jù)支持功能喪失的假說。在戈謝病患者的血液和GBA1-PD患者的血液、腦脊液中均發(fā)現(xiàn)有GCase活性下降，提示GBA1變異可導致GCase功能喪失。GCase在溶酶體中發(fā)揮作用，酶活性的下降可引起其代謝底物的異常堆積，影響自噬溶酶體通路，降低α-syn的處理能力。溶酶體在帕金森病發(fā)病機制中的作用越來越受到重視。近來的研究結(jié)果表明，大約56%的帕金森病患者存在至少一種溶酶體貯積癥致病基因的變異，約21%有兩個或以上，提示多個變異的聯(lián)合可能導致溶酶體功能的異常，增加帕金森病患病風險［?19?］。溶酶體貯積癥致病基因變異在帕金森病患者中的廣泛存在，提示溶酶體功能可能是帕金森病發(fā)病機制中的關鍵因素。（二）線粒體功能障礙帕金森病的發(fā)病機制涉及線粒體功能障礙，如線粒體動力學異常、生物能缺陷、電子傳遞鏈功能受損和活性氧增加等。在動物模型及體外培養(yǎng)神經(jīng)元中，抑制GCase將導致線粒體功能失調(diào)，包括三磷酸腺苷合成受限、氧化應激增加等，使受損線粒體增加，并增加α-syn水平［?20?］。GBA1變異也可能影響受損線粒體自噬，GCase活性下降阻礙溶酶體清除自噬體，變異的GCase抑制自噬誘導和受損線粒體凋亡。在GBA1-PD患者的腦組織中發(fā)現(xiàn)有線粒體自噬缺陷［?21?］。另外，線粒體穩(wěn)態(tài)受損可能與α-syn累積相互作用，α-syn累積可增加線粒體膜通透性和線粒體活性氧生成，進一步促進α-syn的錯誤折疊和累積［?22?］。（三）GCase與α-syn的相互作用GBA1變異導致GCase活性下降，通過影響自噬、溶酶體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間多種調(diào)控通路導致α-syn的累積。在GBA1-PD患者的血液、腦脊液、腦組織中檢測到GCase活性減低，并與α-syn累積相關。另一方面，α-syn的累積也會導致GCase活性減低。體外模型研究結(jié)果表明，在低pH值時α-syn會以α-螺旋形式選擇性地與GCase相互作用，并抑制GCase活性［?23?］。另外，在帕金森病狀態(tài)下過表達的α-syn還可能通過阻斷GCase從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到溶酶體的轉(zhuǎn)運，導致溶酶體中GCase活性降低［?24?］。在帕金森病患者的腦組織和培養(yǎng)的神經(jīng)元細胞中，發(fā)現(xiàn)α-syn水平升高將明顯抑制GCase活性，并且寡聚α-syn比單體作用更強［?25?］。GCase與α-syn之間的雙向作用所形成的惡性循環(huán)被認為是影響帕金森病發(fā)病的關鍵因素，這種正反饋過程持續(xù)進行，直到超過致病閾值，導致神經(jīng)退行性變的發(fā)生［?24?］。四、GBA1-PD的治療策略目前針對戈謝病的藥物治療主要是酶替代療法和底物替代療法，以此來維持GCase的功能。這些療法已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局的批準，可有效改善戈謝病患者內(nèi)臟癥狀，但由于無法通過血腦屏障，并不能改善戈謝病的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀［?26?］。目前對GBA1-PD的藥物治療與iPD無明顯差異，但考慮到GBA1-PD的臨床特點，如病情進展更快、更易出現(xiàn)認知損害和其他非運動癥狀，在藥物選擇上應更重視個體化治療，對于進展較快或合并認知損害的患者可相對較早啟動左旋多巴治療。針對GBA1-PD的靶向治療藥物基本尚處于臨床前試驗階段，包括分子伴侶、自噬增強劑、GCase激活劑和葡萄糖神經(jīng)酰胺合成酶（glucosylceramidesynthase，GCS）拮抗劑等。分子伴侶包括氨溴索、阿瑞洛莫和NCGC607等；氨溴索作為一種神經(jīng)保護化合物，其可能通過影響轉(zhuǎn)錄因子、刺激溶酶體胞吐作用上調(diào)GCase的表達，并糾正GCase翻譯后的錯誤折疊，以此調(diào)節(jié)α-syn水平［?27?］；阿瑞洛莫是一種能有效地通過血腦屏障的具有細胞保護性作用的熱休克蛋白，可以增強戈謝病患者神經(jīng)元中GCase的折疊及活性［?28?］；NCGC607是GCase的小分子伴侶蛋白，可以恢復GCase的活性和含量，降低帕金森病患者多巴胺能神經(jīng)元中糖脂和α-syn水平［?29?］。自噬增強劑如雷帕霉素，通過改善自噬缺陷逆轉(zhuǎn)α-syn的蓄積，改善戈謝病動物模型的壽命及運動癥狀［?30?］。GCS拮抗劑可以降低GBA1-PD動物模型的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中糖脂和α-syn的水平，并改善認知缺陷［?31?］。上述藥物通過不同機制影響GCase和α-syn水平，改善攜帶GBA1變異的患者或動物模型的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。這些研究有可能向臨床試驗推進，成為GBA1-PD治療的新策略。GBA1變異是散發(fā)性帕金森病最常見的風險基因，且在α-syn與GCase的相互作用下，未攜帶GBA1變異的帕金森病患者的血液、腦脊液、腦組織中也檢測到GCase活性減低，推測GBA1靶向藥物對于散發(fā)性帕金森病也存在潛在治療作用。GCS拮抗劑可減少攜帶和未攜帶帕金森病變異的帕金森病動物模型中α-syn聚集，并改善其認知缺陷［?31?］。氨溴索已進入探索性的臨床研究，通過口服氨溴索對8例GBA1-PD患者和10例iPD患者進行治療，結(jié)果顯示18例患者的腦脊液中氨溴索和GCase含量上升，國際運動障礙學會統(tǒng)一帕金森病評定量表第三部分的平均得分均下降，運動癥狀均得到改善［?27?］。由此針對GBA1的靶向治療有可能成為治療散發(fā)性帕金森病的新途徑。除藥物治療手段外，腦深部電刺激術（deepbrainstimulation，DBS）也是治療帕金森病的有效方法。關于GAB1-PD接受DBS治療的報道不多，但已有的研究結(jié)果表明DBS治療對于GAB1-PD的運動癥狀是有改善的，且與iPD相比療效無顯著差異，但術后抗帕金森病藥物劑量的減少不如iPD明顯［?32?］；GBA1-PD患者在術后更容易出現(xiàn)認知障礙，且認知損害程度更為嚴重，認知以外的非運動癥狀表現(xiàn)也更嚴重，生活質(zhì)量明顯下降［?33?,?34?］。是否攜帶GBA1變異是DBS術后預測非運動癥狀進展的重要評估因素，基因篩查或應成為術前決策的一部分，GBA1-PD是否采用DBS治療，應評估患者術前的包含認知功能在內(nèi)的非運動癥狀，并告知患者潛在風險。五、結(jié)論GBA1變異是散發(fā)性帕金森病最常見的風險基因，大約有5%~25%的帕金森病患者攜帶有此變異，以N370S和L444P最為常見，后者在亞洲人群中更為普遍。GBA1-PD相較于非攜帶者發(fā)病年齡更早、運動癥狀更重，更易出現(xiàn)認知損害和精神癥狀。目前發(fā)現(xiàn)GBA1變異可以通過影響自噬、溶酶體、線粒體等之間的調(diào)控通路引起帕金森病相關病理改變。針對GBA1的靶向治療藥物正在從臨床前試驗階段逐步向臨床試驗推進，并有可能成為治療散發(fā)性帕金森病的新途徑。參考文獻略2023年08月31日9149
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張建斌副主任醫(yī)師 山東省立第三醫(yī)院 神經(jīng)外科 如果懷疑得了這個帕金森病，該做什么檢查?。亢笈_經(jīng)常受到一些朋友的留言，說懷疑我自己得了帕金森病了，問我該做什么檢查能夠確診，那么在這里啊，就給大家集中說一下，帕金森病的臨床診斷主要是看癥狀，其次是看我們的藥物反應，最后呢才是我們大家所說的各種各樣的檢查呀，化驗呀，那么這意味著什么呢？就是說如果想要明確診斷我們是不是帕金森病，一定要找正規(guī)的醫(yī)院，找經(jīng)驗豐富的神經(jīng)科的醫(yī)生，雖然我們怕人，性病，雖然不是什么這個致命性的疾病，但是呢，一旦發(fā)生了漏診、誤診，那么對患者的生存質(zhì)量也會產(chǎn)生比較大的影響，如果出現(xiàn)了這個疑似帕金森的癥狀，比如說像這個震顫呀，像行動遲緩，像肌肉僵硬啊等等，這些不建議我們自己自行診斷和用藥，及時的線下就醫(yī)準沒錯啊，我是神經(jīng)外科的張建民醫(yī)生，每天分享一點健康知識，感謝大家的關注。2023年07月27日58
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陳偉主任醫(yī)師 西安交通大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 65歲的張女士，近1年出現(xiàn)了肢體震顫、走路變慢，說話聲音越來越小，并且走路不穩(wěn)，就診后教授又充分了解了他的其他情況，建議張女士去完善PET檢查。她很困惑：醫(yī)生，這個PET檢查是什么，費用這么高，一定要做嗎？我去做個CT或者磁共振，您能不能給明確診斷帕金森病?。肯嘈挪粌H張女士有這個疑問。下面我們一起簡單聊聊帕金森病和PET檢查的那些事兒。首先，我們先一起了解下什么是PET。PET指的是正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（PositronEmissionComputedTomography，簡稱PET）。其大致方法是，將某種物質(zhì)，一般是生物生命代謝中必須的物質(zhì)，如：葡萄糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪酸，標記上放射性核素（如氟18，碳11等），注入人體后，通過對于該物質(zhì)在代謝中的聚集，來反映生命代謝活動的情況，從而達到診斷的目的。??接下來，我們從“帕金森病”的概念開始說起。帕金森病是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，其病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性缺失，造成黑質(zhì)紋狀體通路中多巴胺能遞質(zhì)的減少，使多巴胺含量不可逆地下降。主要臨床表現(xiàn)為運動遲緩、靜止性震顫及肌強直。但這些臨床癥狀不僅可以出現(xiàn)在“帕金森病”中，也可以出現(xiàn)在“帕金森綜合征”中。也就是說，“帕金森綜合征”披上了“帕金森病”的偽裝，而并不是一回事。廣義而言，帕金森綜合征包括了原發(fā)性帕金森?。次覀兂Ｕf的帕金森病）、帕金森疊加綜合征（又稱非典型帕金森?。?、繼發(fā)性帕金森綜合征以及遺傳性相關疾病。在臨床中，多使用狹義的帕金森綜合征概念，僅指后三種。也就是說，帕金森綜合征其實并不是一種病，而是至少包括了數(shù)十種疾病。有研究表明，帕金森病的臨床表現(xiàn)與各種帕金森綜合征表現(xiàn)類似,臨床診斷的正確率為75%,而早期診斷準確率僅為53%。眾所周知，不同的疾病，往往會有不同的治療方案；這就意味著疾病的早期識別和鑒別診斷有著不言而喻的重要性。僅憑臨床經(jīng)驗下結(jié)論顯然是過于主觀不夠可靠的，所以必要時，我們常常需要影像學等輔助檢查去為診斷提供客觀依據(jù)。腦CT、腦磁共振是結(jié)構顯像，但帕金森病早期并沒有特征性腦結(jié)構異常，因此陽性率不高。CT和核磁共振主要是幫助排除繼發(fā)性帕金森綜合征及其它疾病，對帕金森病的早期診斷價值不大。但PET-CT是功能顯像，對帕金森病的早期診斷有重要意義。?第一種是葡萄糖代謝顯像。18F-FDG顯像18F-FDG（18F-脫氧葡萄糖）是目前最常用的、最成熟的顯像方法。腦以葡萄糖作為最主要能源，因此葡萄糖代謝可反映腦內(nèi)神經(jīng)元的活性。帕金森病患者18F-FDG顯像的原理是患者多巴胺能神經(jīng)元變性缺失、神經(jīng)元數(shù)量減少導致能量需求減低，對葡萄糖攝取減少，因此葡萄糖代謝減低，而部分區(qū)域會出現(xiàn)代償性增高。已有18F-FDG顯像等很多研究成功復制和驗證了帕金森病相關代謝模式（PD-relatedmotorpattern，PDRP）：早期蒼白球、殼核、丘腦、腦橋、腦干、小腦、感覺運動區(qū)的高代謝，中晚期上述區(qū)域代謝進一步升高、范圍進一步擴大，并出現(xiàn)運動前皮質(zhì)、頂枕葉皮質(zhì)代謝減弱，程度逐漸加重。這種代謝模式為帕金森病特有，在帕金森綜合征，如多系統(tǒng)萎縮（MSA）、進行性核上麻痹（PSP）、皮質(zhì)基底節(jié)變性（CBD）患者中不存在，因此有利于鑒別診斷。第二種是多巴胺能顯像。臨床上比較常見的是DAT-PET。上文中我們提到，帕金森病的病理特征是黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元變性缺失，造成黑質(zhì)紋狀體通路中多巴胺能遞質(zhì)的減少，使多巴胺含量不可逆地下降。多巴胺轉(zhuǎn)運體（DAT）是一種位于多巴胺神經(jīng)元突觸前膜上的多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白，其功能保證突觸的正常生理功能?？梢杂糜谠u價紋狀體突觸前的多巴胺能神經(jīng)纖維末梢DAT的功能狀態(tài)。DAT-PET顯像被認為是目前最敏感的帕金森病分子影像標記物。DAT-PET被認為是PD的早期診斷指標，也可用于帕金森病與帕金森綜合征的鑒別診斷。當然，與帕金森病相關的PET分類其實非常復雜，示蹤劑的發(fā)展日新月異。比如上文中的DAT顯像所屬的多巴胺能神經(jīng)元末梢突觸前膜功能顯像；同樣類屬于此種的還有芳香族氨基酸脫羧酶（AADC）靶向顯像，II型囊泡轉(zhuǎn)運蛋白（VMAT2）顯像，以及突觸后膜顯像，包括多巴胺D1和D2受體顯像等。特別需要說明的是，除了多巴胺相關的示蹤劑，tau-PET顯像和神經(jīng)炎性PET顯像也在不斷發(fā)展，可以使診斷的證據(jù)鏈更加完整。在此，由于篇幅限制，不做贅述?？偨Y(jié)來說，PET具有高空間分辨率和圖像質(zhì)量，是一種安全有效的核醫(yī)學顯像技術，對帕金森病的早期診斷切實有效、意義重大，具有較高的臨床應用價值，且有重要的發(fā)展前景。診斷帕金森病時，醫(yī)生不僅要選擇適合的影像學檢測方法，還要根據(jù)臨床表現(xiàn)選擇合適的顯像方法和顯像劑，并結(jié)合其他輔助評測手段。?2023年07月24日356
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 代謝組學在帕金森病中的研究進展摘要帕金森病是一種與年齡相關的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，主要病理表現(xiàn)為黑質(zhì)致密部的多巴胺能神經(jīng)元變性或減少和路易小體積聚。其發(fā)病機制復雜，臨床起病隱匿，難以及時正確診斷。隨著代謝組學技術出現(xiàn)，通過對生物樣本中小分子代謝物的系統(tǒng)研究分析，尋找生物標志物，為疾病的早期診斷、發(fā)病機制的探索等提供新途徑。本文就目前代謝組學在帕金森病中的研究進展作一綜述，以期為帕金森病的診斷研究提供新的依據(jù)。帕金森?。≒arkinson’sdisease,PD）是世界上第二大最常見的神經(jīng)退行性疾病，僅次于阿爾茨海默?。ˋD），在全人群中患病率約為0.3%，隨年齡增長逐年增加[1-2]。PD發(fā)病機制尚不明確，多認為與氧化應激、線粒體功能障礙、蛋白穩(wěn)態(tài)紊亂等因素有關[3]。現(xiàn)階段PD診斷面臨挑戰(zhàn)，尤其在鑒別診斷與早期檢測方面[4-5]。一項薈萃分析報道，非專家的錯誤率為26.2%，專家的錯誤率從16.1%(初始診斷)到20.4%(隨訪診斷)，臨床準確診斷率較低[6]。因此，在有可能進行預防的早期階段，利用包括影像學、腦脊液（Cerebrospinalfluid,CSF）、氧化應激及炎性反應等生物標志物，單獨或聯(lián)合應用，來檢測疾病尤為重要[7]。近年來，代謝組學（metabonomics）的出現(xiàn)與發(fā)展，在探索PD發(fā)病機制與尋找PD相關生物標志物方面提供了技術支持，使PD早期診斷成為可能[8-9]。本研究將著重論述代謝組學技術在PD中的研究進展，表明代謝組學在臨床應用中的廣闊前景。1代謝組學概述?代謝組學是繼基因組學、蛋白質(zhì)組學和轉(zhuǎn)錄組學之后的“組學”領域中的最新科學之一，其通過對代謝產(chǎn)物的定量和定性評估處理分析，尋找代謝物與生理或者病理變化之間的聯(lián)系。目前代謝組學尋找生物標記物是其最廣泛的應用，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的早期診斷、識別新的治療靶點等領域取得一定進展[10-11]。因此，基于代謝組學技術采用相對容易獲得的生物體液（如CSF、血漿等）來獲取可用于中樞神經(jīng)類疾病早期診斷的生物標志物具有重要而深遠的意義[12]。2代謝組學在PD研究中的臨床應用?2.1PD的血漿代謝?Saiki等[13]運用CE-TOFMS/LC-TOFMS分析了PD患者和對照組血漿代謝組學特征，鑒定了18種PD特異性代謝物：?；鈮A的同質(zhì)異構體。該研究通過建立12-14種長鏈?；鈮A（LCACs）受試者工作特征曲線（ROC曲線），發(fā)現(xiàn)7種LCACs具有高曲線下面積、高特異性和中度敏感性，表明這7種代謝水平顯著下降的LCACs是PD診斷中很有前途的代謝物生物標志物。有研究利用LC-MS對PD患者和健康對照者(HCs）血漿和CSF樣本中的腎嘌呤（KYN）代謝物水平進行分析，結(jié)果顯示L-DOPA誘導運動障礙的PD患者血漿中3-羥基尿嘌呤與腎酸（KA）的比例約上升4倍，血漿和CSF樣本中鄰氨基苯甲酸水平顯著下降，所有接受L-DOPA治療的PD患者（伴有或不伴有運動障礙）5-羥色氨酸水平增加了兩倍[14]。根據(jù)Saiki等人研究成果，該研究認為血漿中較高的3-羥基尿酸與KA的比值可作為診斷L-DOPA誘導運動障礙的生物標志物。Chang等[15]利用靶向代謝組學對PD患者和正常對照者（NCs）血漿中184個代謝物水平檢測，發(fā)現(xiàn)兩個上調(diào)（多巴胺、腐胺/鳥氨酸）和四個下調(diào)（十八二烯肉堿C18：2、不對稱二甲基精氨酸、色氨酸和腎嘌呤（KYN））。通過檢測和驗證隊列發(fā)現(xiàn)PD患者血漿中KA和KA/KYN水平顯著低于NCs。同時與早期PD患者(Hoehn-Yahr≤2期)和NCs相比，晚期PD患者(Hoehn-Yahr>2期)的KA和KA/KYN更低，喹啉酸（QA）和QA/KA更高，具有顯著的代謝物特征，可以作為PD患者血漿中的生物標志物。研究采用LC-HRMS的代謝組學方法識別PD的關鍵代謝紊亂，收集3個獨立組（PD患者、HCs、與PD無關的神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者〔NDCs〕）血漿樣本，鑒定出了氨基酸、酰基肉堿、有機酸、類固醇、酰胺和脂質(zhì)[16]。與HC相比，研究者觀察到非藥物性PD患者脂肪酸(FFAs)和咖啡因代謝物顯著減少，膽汁酸和微生物衍生的有害代謝物顯著升高，以及類固醇激素的改變，并且發(fā)現(xiàn)L-DOPA治療可影響參與苯丙氨酸和酪氨酸代謝的血漿代謝組，緩解PD中膽汁酸（BA）的升高。最終研究人員確定了4種候選生物標志物的代謝物（FFA10：0、FFA12：0、吲哚乳酸和苯乙酰谷氨酰胺），強調(diào)了多不飽和脂肪酸（PUFA）代謝、BA和類固醇激素生物合成、咖啡因和氨基酸的代謝紊亂是PD的關鍵代謝問題，積累的微生物衍生的有害代謝物包括對甲酚硫酸鹽、對甲酚葡萄糖醛酸酯和苯乙酰-l-谷氨酰胺，表明了腸道穩(wěn)態(tài)在下游神經(jīng)退行性過程中發(fā)揮重要作用。以上研究內(nèi)容可能有助于提高我們對PD發(fā)病機制的認識，為未來PD的臨床診斷提供新的途徑，并促進治療的靶向篩查。Pathan等[17]首次聯(lián)合NMR和MS，研究了4個血漿代謝組（PD、MSA、PSP患者組和對照組）。與對照組比，PD患者血漿中甲酸、賴氨酸濃度下降和琥珀酸、精氨酸濃度升高，其中甲酸和琥珀酸的濃度在三個疾病組中均有相似變化，其中甲酸水平的降低表明對丙酮酸代謝、甲烷代謝和/或KYN途徑有影響，琥珀酸水平的增加可能影響檸檬酸循環(huán)和線粒體功能障礙。以上結(jié)論對PD血漿生物標志物的確定以及與其他疾病鑒別具有一定幫助。在另一項研究中，研究者通過非靶向LC-MS檢測，臨床數(shù)據(jù)和ROC曲線分析，表明PD相關焦慮障礙（PDA）患者血漿脂蛋白、14種脂質(zhì)代謝物水平明顯降低，可作為診斷PDA患者的臨床生物標志物[18]。此外研究人員發(fā)現(xiàn)長期太極訓練可以改善早期PD患者的運動功能，血液生物標志物證據(jù)表明，其機制可能與改善氨基酸代謝(戊醛酸、L-聚糖和精氨酸生物合成)、能量代謝(L-蘋果酸、3-磷酸甘油酸、尿素循環(huán)、三羧酸循環(huán)和極長鏈脂肪酸的β-氧化)和神經(jīng)遞質(zhì)代謝（腺苷）有關[19]。2.2PD的血清代謝?研究者基于SO-CovSel的分析策略，使用UPLC-MS技術識別和評估了一組潛在的老年PD患者生物標志物及其分類性能，發(fā)現(xiàn)老年PD患者的生物標志物譜包括：較高的循環(huán)水平的IL8、MIP-1β、磷酸乙醇胺和脯氨酸，較低濃度的IL9、MIP-1α和瓜氨酸[20]、[21]。IL8、MIP-1β、IL9和MIP-1α水平反應了PD患者的炎性特征，這種外周性炎性表型可能代表了PD患者中炎性老化的一種特征。研究表明，在散發(fā)性和家族性PD中都存在特異性的炎性擾動[22]。三種氨基酸在調(diào)節(jié)線粒體質(zhì)量、神經(jīng)保護受損等有關方面發(fā)揮著顯著作用。在未來研究中這些代謝物或許可以作為PD的生物標志物，并揭示干預的新靶點。為了評價氨基酸濃度對疾病進展的影響，F(xiàn)igura等[23]采用UPLC-熒光法檢測了3個PD患者組的血清氨基酸含量，包括早期PD組、晚期PD伴運動障礙組和晚期無運動障礙組。觀察到各組間丙氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸的濃度有顯著差異，而在有和無運動障礙的晚期PD患者之間未觀察到顯著差異。該研究認為這種特定的氨基酸配置模式可以作為PD進展的生物標記。Klatt等[24]通過靶向質(zhì)譜方法來量化血清中提取的38種代謝物，鑒定出特發(fā)性PD患者和對照組參與者之間有6種代謝物(3-羥基尿嘌呤、天冬氨酸、β-丙氨酸、高絲氨酸、鳥氨酸和酪氨酸)發(fā)生了顯著改變，而嘌呤、氨基酸代謝異常會產(chǎn)生神經(jīng)毒性，引發(fā)炎性反應，損傷多巴胺能神經(jīng)元，這與PD的發(fā)病機制一致。因此這組代謝物可以作為一種潛在的預后或診斷試驗，用于臨床試驗的預篩選，或幫助在臨床診斷病理疾病。在最新一項研究中，研究人員基于非靶向GC-MS和LC-MS技術，使用SVM-RFE算法選擇了139種在PD組和對照組之間具有預測性的血清代謝物特征，這些代謝物途徑富集分析顯示PD患者血清代謝組的差異在20多種途徑上具有功能意義，包括肉毒堿穿梭、維生素E代謝、甘油磷脂、鞘脂、脂肪酸和氨酰tRNA生物合成等方面，提示PD的改變與能量和脂質(zhì)代謝有關[25]。同時表明幾種腸道細菌屬(例如普雷沃氏菌屬、雙歧桿菌屬、阿克曼氏菌屬、乳酸桿菌屬、羅斯伯里菌屬)與這些代謝物特征的豐度相關，提示一些細菌類群與PD患者脂質(zhì)和能量代謝的改變有關，這對于探討影響PD發(fā)病的代謝物因素及代謝途徑提供了幫助。另有研究者基于NMR1H譜使用PCA和OPLS-DA分析發(fā)現(xiàn)，與AD患者相比，PD患者血清中脂質(zhì)、乳酸和谷氨酰胺含量明顯升高，異亮氨酸、丙氨酸和葡萄糖的含量明顯降低，這些代謝物有可能作為潛在血清代謝標志物，為臨床區(qū)分AD和PD提供參考[26]。在L-DOPA聯(lián)合普拉克索治療PD時療效顯著，血清代謝組學指標乳酸、葡萄糖、谷氨酰胺有明顯變化，能夠改善糖酵解及氨基酸代謝紊亂[27]。秦劭晨等[28]利用1H-NMR研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)柴胡加龍骨牡蠣湯治療后，PD抑郁患者血清中谷氨酰胺、谷氨酸和胍基乙酸含量減少顯著，推測柴胡加龍骨牡蠣湯可以針對氨基酸代謝中谷氨酰胺循環(huán)和能量代謝進行調(diào)節(jié)。這些實驗為進一步研究中藥治療PD作用靶點，確認療效的生物標志物提供前期基礎，為中藥治療疾病提供實驗室依據(jù)。2.3PD的腦脊液代謝?臨床試驗指出PD患者CSF中亮氨酸、異亮氨酸和酮亮氨酸含量均升高[29]。有研究團隊為了對早期PD患者CSF代謝組進行分析，采用了GC-MS檢測，結(jié)果顯示PD患者CSF中脫氫抗壞血酸、尿素和甘油酸水平顯著降低，果糖、甘露糖和三酸（蘇氨酸、羥基丁酸和月桂酸）水平顯著升高[30]。在PD的全血代謝組學研究中存在果糖濃度以及果糖和甘露糖代謝受損[31]?；诖?，該團隊提出果糖和甘露糖是主要的能量來源，與糖酵解密切相關，可能是一種降低氧化應激發(fā)生的機制。雖然果糖和甘露糖的增加似乎顯著降低了神經(jīng)元的氧化應激，但這種ROS清除背后的確切生化機制尚不清楚，還需要進一步研究?？偟膩碚f該研究闡明了與早期PD相關的代謝組變化，所檢測到的生物標志物有助于了解PD的發(fā)病機制，可作為早期PD的生物標志物用于提高臨床診斷準確性和患者護理。Lucio等[32]報道了PD患者CSF中的兩個變量（金屬和代謝物）與PD密切相關，研究表明，氧化還原金屬鐵(Fe)、銅(Cu)以及脂肪酸與PD相關。此外，對甲酚硫酸鹽和微量元素鎳(Ni)也可能參與其中。2.4PD的尿液代謝?Luan等[33-34]采用GC-MS/LC-MS對臨床尿液代謝物分析，與HC相比PD患者在類固醇生成、脂肪酸β-氧化、組氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、核苷酸和酪氨酸代謝方面出現(xiàn)了相關代謝通路異常；在黑腹果蠅模型中，色氨酸代謝中KYN通路的改變與PD患者代謝結(jié)果一致。在動物實驗中已驗證上述此類皮質(zhì)激素的上調(diào)與炎性介導的多巴胺能神經(jīng)元損傷和運動障礙有關，因此可成為反映PD進展情況的有效指標。脂肪酸β-氧化受干擾，造成線粒體功能障礙使得氧化應激加劇，神經(jīng)元受損退化[35]。以上研究內(nèi)容說明，基于尿液代謝組學技術可以揭示PD病理特征的代謝途徑的代謝物特點和相關變化，跨物種PD相關的相對應變化可能為理解PD在分子水平上的代謝調(diào)控提供基礎。研究人員運用UPLC-MS/MS結(jié)合原位選擇性衍生的方法對尿液中20種神經(jīng)化學物質(zhì)進行了廣泛分析，并成功應用于測定PD患者和對照組尿液中酪氨酸、色氨酸和谷氨酸的代謝途徑[36]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組間苯乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶(PNMT)和乙醇脫氫酶(ADH)活性有顯著差異。因而該方法為人類尿液中廣泛的神經(jīng)化學物質(zhì)提供了可靠的定量，并將有助于尋找與特定神經(jīng)疾病相關的生物標志物。2.5PD的其他生物樣本代謝?目前，多種生物樣本應用于代謝組學在PD中的研究，除以上流行的生物樣本外，研究人員對其他生物組織或體液也有初步探索。Kumari等[37]采用NMR研究PD患者和HC組唾液代謝譜，PD患者唾液中苯丙氨酸、酪氨酸、組氨酸、甘氨酸、乙酰乙酸乙酯、?；撬?、TMAO、GABA、N-乙酰谷氨酸、乙酰丙酮、乙酸乙酯、丙氨酸、巖藻糖、丙酸、異亮氨酸和纈氨酸濃度均高于HC組，PD早期組的代謝產(chǎn)物濃度較PD晚期組和HC組升高，揭示了潛在的生物標志物及其在氨基酸代謝、能量代謝、神經(jīng)遞質(zhì)代謝和微生物系統(tǒng)中的作用。研究發(fā)現(xiàn)早期PD患者代謝產(chǎn)物濃度高于晚期PD組，可能與多巴胺能治療有關。PD患者唾液情況可能受到胃腸道吸收不良、神經(jīng)退行性改變和線粒體功能障礙的影響，PD患者可能存在腸道菌群系統(tǒng)、能量代謝產(chǎn)物、神經(jīng)遞質(zhì)等代謝失衡，可能與PD發(fā)病機制有關[38]。根據(jù)現(xiàn)有研究，唾液已成為檢測疾病生物標志物的良好樣本來源，有望聯(lián)合使用唾液中α-突觸核蛋白、DJ-1等蛋白分子作為臨床診斷生物標志物以協(xié)助診斷PD[39]。研究人員通過LC-MS分析了參與者的皮脂（無創(chuàng)生物流體）樣本，檢測到可以預測PD表型的代謝物，通路富集分析顯示有與肉堿代謝、鞘脂代謝、花生四烯酸代謝和脂肪酸生物合成相關的改變，同時在早期未用藥和后期用藥的PD患者皮脂代謝組也發(fā)生了改變，說明在疾病進展過程中代謝途徑有不同[40]。這項研究為皮脂可以用來識別PD的潛在生物標志物提供了可能。糞便是各種代謝物的一個復雜混合物，因此其代謝組可能也是一個豐富的代謝物信息來源，目前糞便已被認為是腸道微生物群的一個指標，許多研究表明了腦-腸道微生物群軸PD中的作用，當然糞便代謝組學研究還處于一個初步試驗階段[41-42]。一項薈萃分析調(diào)查了PD患者和對照組之間腸道微生物群組成的差異，發(fā)現(xiàn)乳酸菌屬、阿克曼菌屬和雙歧桿菌屬的富集，以及毛螺旋菌科和糞桿菌屬細菌的減少，是PD患者最一致的腸道微生物組改變，而這種腸道生態(tài)失調(diào)可能導致促炎狀態(tài)，這可能與PD患者經(jīng)常觀察到的胃腸道癥狀有關[43]。同時鑒定出PD中以前被忽視的豐富菌群，如甲烷短桿菌和丁酸球菌科，并確定了一些潛在的新的代謝途徑，通過這些途徑，腸道微生物群可能影響PD。以上研究結(jié)果與越來越多的證據(jù)一致，表明PD存在腸道和全身炎性反應，提示微生物群可能影響宿主免疫功能，并與PD患者的胃腸道癥狀關聯(lián)。Hertel等[44]通過整合縱向代謝組學和腸道微生物組系的計算建模，證明了PD中人類和微生物硫代謝的復雜改變，繼發(fā)性?；撬崤悸?lián)膽汁酸被證明與疾病的嚴重程度和PD的發(fā)病率相關，這對于分析PD的特異性軌跡，更好地理解和預測PD的表型變異開辟了新的研究途徑。3回顧與展望?PD作為一種異質(zhì)性疾病，其神經(jīng)退行性機制尚不清楚，若在早期階段診斷PD，盡早進行神經(jīng)保護治療可以減緩神經(jīng)變性，并潛在地防止臨床PD癥狀的出現(xiàn)[45]。以上文獻檢索發(fā)現(xiàn)，在目前研究的PD患者生物樣本中，精氨酸、賴氨酸、色氨酸、甲酸等氨基酸濃度存在顯著變化，?；鈮A、脂肪酸、膽汁酸、葡萄糖、乳酸等代謝物含量異常，乳酸菌屬、阿克曼菌屬、雙歧桿菌屬等腸道菌群種類和豐度具有明顯差異，這些差異代謝物參與PD患者體內(nèi)氨基酸、脂質(zhì)、能量以及腸道穩(wěn)態(tài)等多途徑代謝與調(diào)控，與PD發(fā)病密切相關，可作為PD診斷的生物標志物，對于臨床PD早期診斷具有重要的參考和研究價值。可以看出，代謝組學有關PD的科學研究主要集中在疾病生物標志物的識別上，以便進行正確和及時的早期診斷，從而滿足目前臨床尚未滿足的需求[46]。其便捷、靈敏、高效、非侵襲性等特點成為識別早期疾病檢測、用于監(jiān)測疾病進展和治療反應的有力工具，在關于PD早期診斷和發(fā)病機制方面的生物標志物的開發(fā)已經(jīng)取得了實質(zhì)性進展，展示了豐富的特異性代謝產(chǎn)物及多條代謝通路的改變，PD診斷正從依賴臨床發(fā)展為生物標志物支持的診斷實體，使早期診斷成為可能[47-48]。PD雖有大量指標和數(shù)據(jù)，但尚未發(fā)現(xiàn)某種指標是診斷某證型的“金標準”。在中醫(yī)學中，證候反映了疾病發(fā)展過程中某一階段病理變化的本質(zhì)，通過對證候本質(zhì)進行客觀量化，尋找PD演變的生物學基礎，有助于PD的早期診斷。代謝組學可以判斷出生物體的病理生理狀態(tài)，并有可能找出與之相關的生物標志物，為疾病的早期診斷提供一個預知平臺。目前代謝組學技術在中醫(yī)證候物質(zhì)基礎、證候代謝途徑等方面有著重要應用[49]。研究表明PD陰虛動風證的證候生物學基礎與氧化應激、神經(jīng)營養(yǎng)因子及其受體等指標高度關聯(lián)[50-51]。因此采用代謝組學技術，從代謝產(chǎn)物的表達以及代謝網(wǎng)絡調(diào)控的角度出發(fā)，有助于使證候得到定量、定性化的描述，為PD研究提供新的思路，實現(xiàn)證候本質(zhì)的現(xiàn)代科學詮釋，促進中醫(yī)理論的現(xiàn)代化進程。但代謝組學也有其不足之處：（1）目前得到的大量生物標志物，種類繁多，無法歸類，我們需要大樣本、高層次臨床研究，將幾層代謝組數(shù)據(jù)（血漿、血清、CSF和尿液等）與同一個體內(nèi)的宏基因組學數(shù)據(jù)相結(jié)合，進行縱向分析，以證實和擴展我們的研究結(jié)果。（2）代謝物易受到多種因素影響，在現(xiàn)有的研究中，共病、藥物治療和飲食等混雜因素不能準確排除解釋，使PD準確診斷具有挑戰(zhàn)性，這可能也是以上眾多研究最終并沒有確定一種或一組完整可靠的差異代謝物的原因。因此我們希望有像非靶向代謝組學一樣更廣泛的假設生成方法，為下一步靶向代謝組學研究提供基礎，更好地處理潛在的變異來源，以支持相關代謝物與PD診斷和發(fā)病相關，并確定可能的生物標志物。綜上，暫時的研究結(jié)果還不能完全揭示PD的代謝組學特征。最新研究發(fā)現(xiàn)，機器學習技術已經(jīng)越來越多應用于PD診斷[52]。因此隨著代謝組學技術的蓬勃發(fā)展，新的技術平臺層出不窮，多組學領域、多技術平臺的交互驗證，更周密完整的研究方案等將會使代謝組學的發(fā)展更深刻，對于PD等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病在早期診斷標志物的發(fā)現(xiàn)與應用中極具前景。?本文引用來源：董海玉;梁建慶;何建成;韓政陽;王佳華;許晨璐;李斐.代謝組學在帕金森病中的研究進展[J/OL].實用中醫(yī)內(nèi)科雜志.???-?END?-???2023年06月24日6411
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 誤診率高達23.5%？帕金森早期識別注意這些要點隨著中國人口結(jié)構不斷邁向老齡化，帕金森病（PD）的增長患病率也在不斷提高。我國流行病學調(diào)查顯示，PD的誤診率高達23.5%?，F(xiàn)有的PD診斷主要依靠有經(jīng)驗的醫(yī)師憑借患者臨床表現(xiàn)進行診斷，但由于PD起病隱匿，發(fā)病機制復雜，缺乏特異性生物學診斷指標，明確診斷通常需要3~5年時間。而大量研究證明，在PD患者出現(xiàn)典型癥狀之前，已經(jīng)發(fā)生了一系列的病理改變，這表明了PD是一個長期且進行性加重的疾病，所以在PD早期通過相關檢查發(fā)現(xiàn)病理改變，是阻止疾病的進展重要步驟。除了關注到患者的病理變化，避免誤診也是提高帕金森病診斷效率中重要的一環(huán)。帕金森病表現(xiàn)復雜，病程動態(tài)演變，早期常與代謝性疾病震顫、小腦病變性震顫、肝豆狀核變性疾病、甚至是抑郁癥等癥狀相似，易產(chǎn)生誤診。以代謝性疾病震顫、小腦病變性震顫為例，簡單為大家介紹其鑒別診斷。▌代謝性疾病震顫共性：震顫區(qū)別：代謝性病變多為姿勢性，有相關代謝疾病史▌小腦病變性震顫共性：震顫區(qū)別：主要為上肢和下肢的意向性震顫，常伴有如眼球震顫、構音障礙、共濟失調(diào)等近年來，分子影像技術的迅速發(fā)展同樣為PD的診斷提供了許多幫助，其中多巴胺轉(zhuǎn)運體（DAT）被認為是現(xiàn)有最敏感的PD診斷技術，但因其檢查費用較高，尚無法成為常規(guī)診斷技術之一。因此，從現(xiàn)有的醫(yī)學技術中找出一種方便高效、特異性高的PD早期診斷方法就顯得尤為重要。2023年05月11日11197
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耿鑫副主任醫(yī)師 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)外科 帕金森患者腦脊液中LRRK2的定量分析及其與認知障礙相關性的研究研究背景富亮氨酸重復激酶2（LRRK2）基因突變是常染色體顯性帕金森?。≒D）的誘因，是散發(fā)性帕金森病發(fā)病的危險因素。大多數(shù)PD連鎖的LRRK2突變增強其激酶結(jié)構域的活性，這反映在Ser1292（pS1292）LRRK2的自磷酸化率的增加上。因此，pS1292LRRK2的數(shù)量被認為是LRRK2激酶活性的指標。LRRK2激酶活性的改變影響膜囊泡運輸、微管動力學、線粒體和膠質(zhì)細胞激活，在轉(zhuǎn)基因模型中進行的研究表明，LRRK2突變可能不利于突觸功能，導致運動、行為和認知障礙。LRRK2的藥理抑制可能是一種很有用的帕金森病治療策略，目前已經(jīng)研究了特異性抑制劑。然而，進一步的研究還需要反映LRRK2水平和活性的生物標志物作為靶點參與的衡量標準，并識別那些將從激酶抑制中獲益最大的患者。本研究初步調(diào)查了生物液體中LRRK2的水平和狀態(tài)，表明LRRK2水平可能在PD中發(fā)生改變，特別是在認知障礙患者中。研究方法檢測認知未受損帕金森?。╪=55）、輕度認知障礙帕金森?。╪=49）、帕金森病癡呆（n=18）、路易體癡呆（n=12）、非典型帕金森綜合征（n=35）和其他神經(jīng)疾病對照（n=30）腦脊液中的總LRRK2和磷酸化（pS1292）LRRK2水平。檢測上述樣本阿爾茨海默病（AD）相關的生物標志物（Aβ42/40，磷酸化和總tau蛋白[p-tau和t-tau]），神經(jīng)膠質(zhì)激活的生物標志物（可溶性觸發(fā)受體表達在骨髓細胞2[sTREM2]和幾丁質(zhì)酶3樣蛋白1[YKL-40]），PD/PD-MCI/PDD患者的腦脊液中神經(jīng)元和突觸損傷的生物標志物（神經(jīng)絲輕鏈[NfL]和神經(jīng)粒蛋白[Ng]）以探討LRRK2與帕金森病相關的其他病理生理通路的關系。1、樣本選擇標準：(1)?臨床確診的PD；年齡在50-80歲之間;疾病早期至中度（Hoehn&Yahr分期量表評分，<3）；根據(jù)現(xiàn)有診斷標準選擇DLB（n=12）患者和APSs患者[包括皮質(zhì)基礎綜合征（n=8）、多系統(tǒng)萎縮（n=7）和進行性核上麻痹（n=20）]。(2)?進行了全面的臨床評估的PD、DLB和APSs患者，包括全面的神經(jīng)心理評估和腦成像?；颊叻譃檎J知未受損PD（n=55）、PD-mci（n=49）和PDD（n=18）。(3)?對照組為認知未受損的ONDs患者（n=30）。表1每個診斷組的人口統(tǒng)計學和臨床特征2、腦脊液總LRRK2及pS1292LRRK2檢測檢測機構：ADx神經(jīng)科學實驗室(Gent,Belgium)儀器：SimoaHDX（Quanterix）試劑盒：ADx神經(jīng)科學實驗室開發(fā)自制①總LRRK2檢測抗體對：單抗捕獲抗體：8G10(Cat#844401;表位aa390-396;BioLegend)檢測抗體：MJFF2(Cat#ab172378;epitopeaa1039-1047;Abcam)②pS1292LRRK2檢測抗體對：特異性單抗捕獲抗體：MJFR-19-7-8(Cat#ab206035;Abcam)檢測抗體（同總LRRK2）：MJFF2(Cat#ab172378;epitopeaa1039-1047;Abcam)3、腦脊液Aβ40、Aβ42、t-tau和p-tau檢測：儀器：LumipulseG600-II全自動化學發(fā)光酶免疫分析系統(tǒng)(FujirebioEurope,Gent,Belgium)4、腦脊液NfL、Ng、sTREM2、YKL-40檢測：試劑盒：分析采用同一批試劑，分析內(nèi)變異系數(shù)（CV）<10%NfL(UmanDiagnostics,Ume?,Sweden)Ng(Euroimmun,Lubeck,Germany)sTREM2(Abcam,Cambridge,UnitedKingdom)YKL-40(R&DSystems,Minneapolis,MN)5、腦脊液血紅蛋白（Hb）檢測：血紅蛋白ELISA研究結(jié)果1、腦脊液總LRRK2水平和pS1292LRRK2水平所有組的腦脊液總LRRK2水平和pS1292LRRK2水平見圖1A、B。PD/PD-MCI/PDD隊列、APSs和ONDs的總LRRK2水平和pS1292LRRK2水平無顯著差異。相反，PDD患者的腦脊液總LRRK2水平和pS1292LRRK2水平顯著高于PD患者（總：P=0.03：PS1292：P=0.04）和PDMCI患者（總：P=0.0046；pS1292：P=0.00045）。在整個PD/PD-MCI/PDD隊列中，PD患者和PD-MCI患者中，總LRRK2與pS1292LRRK2的相關性分別為中等（ρ=分別為0.59、0.48、0.48和0.47），在PDD患者中較高（ρ=0.88）。進一步的分析顯示，當DLB患者與PD、PD-MCI或PDD組相比，總LRRK2水平和pS1292LRRK2水平?jīng)]有顯著差異。通過根據(jù)潛在的致病性親和關系將PDD和DLB組合并為一個更大的路易體疾病合并癡呆組，我們發(fā)現(xiàn)路易體疾病合并癡呆組患者的腦脊液總LRRK2水平和pS1292LRRK2的水平顯著高于PD組(total:P=0.03;pS1292:P=0.04)和PD-MCI組(total:P=0.005;pS1292:P=0.0005)。圖1帕金森患者腦脊液中LRRK2的定量分析及其與認知障礙相關性?2、總LRRK2和pS1292LRRK2與PD/PD-MCI/PDD臨床特征的相關性在整個PD/PD-MCI/PDD隊列(ρ=0.23,P<0.05andρ=0.25,P<0.05）中，總LRRK2水平與蒙特利爾認知評估（MoCA）和小型精神狀態(tài)檢查（MMSE）得分呈負相關，在認知障礙患者（PD-MCI/PDD，(ρ=0.33,P<0.01andρ=0.37,P<0.01)）中的相關性更強。在PD-MCI/PDD(ρ=0.31,P<0.05andρ=0.38,P<0.01)患者中，pS1292LRRK2與MoCA和MMSE評分也存在類似的顯著相關性（ρ=0.31，P<0.05和ρ=0.38，P<0.01），但僅限于MMSE評分?？侺RRK2和pS1292LRRK2水平與性別、年齡、病程、UPDRS-III、Hoehn&Yahr分期量表評分、樣本存儲時間和腦脊液Hb水平無相關性。3、PD/PD-MCI/PDD中總LRRK2和pS1292LRRK2與其他腦脊液生物標志物的相關性在整個PD/PD-MCI/PDD隊列中，總LRRK2和pS1292LRRK2與淀粉樣變蛋白（Aβ42或Aβ42/Aβ40比值）、肌萎縮?。╬-tau）、神經(jīng)退行性變（t-tau、NfL）、突觸損傷（Ng）和膠質(zhì)細胞激活（YKL-40和sTREM2）沒有顯著相關性。在4例PD、7例PD-MCI、6例PDD和3例DLB患者中發(fā)現(xiàn)了類似AD（AD-like）的腦脊液譜的存在。當比較有或沒有AD-like腦脊液譜的PD/PD-MCI/PDD患者時，總LRRK2和pS1292LRRK2水平?jīng)]有顯著差異。將DLB患者納入分析也得到了類似的結(jié)果。綜上，PD合并癡呆患者的TotalLRRK2和pS1292LRRK2水平明顯高于輕度認知障礙和PD，且與認知表現(xiàn)相關。結(jié)論免疫分析法可能是評估腦脊液LRRK2水平的可靠方法。研究結(jié)果似乎證實了LRRK2改變與帕金森病認知障礙存在關聯(lián)。參考文獻ManciniA,StoopsE,DemeyerL,BellomoG,PaoliniPaolettiF,GaetaniL,DiFilippoM,ParnettiL.LRRK2QuantificationinCerebrospinalFluidofPatientswithParkinson'sDiseaseandAtypicalParkinsonianSyndromes.MovDisord.2023Feb18.doi:10.1002/mds.29336.Epubaheadofprint.PMID:36808643.2023年04月24日4085
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