阿尔茨海默病脑脊液磷酸化神经丝及双螺旋丝免疫活性☆

来源：华人健康网 | 发布时间：2011-02-27 09:50:56 | www.chinesejk.com

阿尔茨海默病脑脊液磷酸化神经丝及双螺旋丝免疫活性^☆

中国神经精神疾病杂志 1999年第1期第0卷论著与学术交流

作者：徐　平　袁锦楣^△　郝洪军^△

单位：☆　卫生部科研基金资助课题(批准号：1287 305)；*　遵义医学院附属医院神经内科(563003)；△　北京医科大学第一医院神经内科

关键词：阿尔茨海默病；脑脊液；神经丝；双螺旋丝；酶联免疫吸附试验

　　【摘要】　目的　探讨阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)患者脑脊液(CSF)磷酸化神经丝(PNF)和双螺旋丝(PHF)免疫活性的变化及临床意义。方法　采用竞争抑制型ELISA检测AD的CSF中PNF和PHF的免疫活性，并与对照组即多发梗死性痴呆(MID)、其他神经疾病(ODC)、精神分裂症(SCH)及正常人(NC)进行比较。结果　AD组CSF中PNF活性与MID、NC、SCH无显著性差异。AD组CSF中PHF活性高于各对照组，而其PNF／PHF比值低于各对照组，有显著性意义。PHF值与对照组个体间重叠的4例AD中仅1例其PNF／PHF值与相应的MID有重叠。结论　单纯测定CSF中PNF免疫活性对AD的鉴别诊断无意义，测定CSF中PHF活性与PNF／PHF比值相结合可提高AD的诊断正确率，有可能发展为有临床意义的实验室诊断试验。

　　The immunoreactivities of phosphorylated neurofilament and paired helical filament in CSF of Alzheimers disease.Xu Ping,Yuan Jinmei,Hao Hongjun.Department of Neurology,Affiliated Hospital,Zunyi Mcdical College.Zunyi.563003.Tel:0852－8623430－8289

　　【Abstracts】　Objective　To explore the immunoreactivities of phosphorylated neurofilaments(PNF) and paired helical filaments(PHF) in CSF of Alzheimers disease(AD).Methods　The PNF and PHF immunoreactivities in CSF of AD were masnured with a competitive ELISA.The multi-infarct dementia(MID),other neurological diseases(ODC),schizophrenia(SCH),and normal control (NC) were served as control groups.Results　There were no significant differences of PNF immunoreactivity in CSF among AD,MID,SCH and NC. The levels of PHF immunoreactivity in CSF were significantly higher in AD than in the control groups.The values of PNF/PHF ratio in CSF were significantly lower in AD than in the control groups.The overlaping of the PHF immunoreactivity value was found in 4 patients with AD and some cases of control groups,but only 1 of the AD and 1 of the controls had overlaping of PNF/PHF value.Conclusions　Only detecting PNF immunoreactivity is not helpful, but combined detection of PHF immunoreactivity with PNF/PHF ratio in CSF,may by valuable for distinguish diagnosis of AD. The ratio of PNF/PHF in CSF may be used as a significant index for diagosis of AD.

　　【Key words】　Alzheimers disease　Cerebrospinal fluid　Neurofilament　Paired helical filament　 ELISA

　　阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)是中老年痴呆的常见原因，其诊断总是根据临床，排除其它痴呆原因得出，确诊靠脑组织病理检查。目前，尚无AD特异的基因产物，而脑活检在临床评价痴呆时很少采用，故临床诊断AD的可靠性尚有问题。我们用磷酸化神经丝(phosphorylated neurofilaments,PNF)和双螺旋丝(paired helical filaments,PHF)单克隆抗体作探针，建立竞争抑制型酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑脊液(CSF)中PNF和PHF的免疫活性，并探讨其对AD的临床诊断价值。

　　1　材料和方法

　　1.1　研究对象　AD患者21例，男11例，女10例，年龄49～84岁，平均(66.4±9.8)岁；多发梗死性痴呆(MID)患者17例，男15例，女2例，年龄53～75岁，平均(62.5±5.9)岁。病例来源于本科、北京安定医院老年病科及北京回龙观医院老年病科。诊断均按中国精神疾病分类方案诊断标准(CCMD－Ⅱ)，根据病史及常规检查，并做长谷川痴呆量表及简明精神状态检查(MMSE)及韦氏量表测查，确认其记忆、智能障碍程度(均为中到重度)。所有患者均作头颅CT扫描，提示有脑萎缩或单个或多个脑梗塞灶。并参照ICD－10及DSM－Ⅲ－R诊断标准作出AD和MID的诊断。

　　疾病对照组(ODC)为本院同期住院的其他神经系统疾病患者33例，男24例，女9例，年龄50～76岁，平均(59.9±6.3)岁，所患疾病有脑出血、脑梗死、脑膜瘤、多发性神经炎、亚急性联合变性、肝豆状核变性、脑囊虫病等。

　　精神分裂症对照组(SCH)是北京安定医院同期住院患者33例，男8例，女25例，年龄20～52岁，平均(34.0±8.2)岁。

　　正常对照组(NC)为非神经系统疾病的腰麻手术者40例，男30例，女10例，年龄21～78岁，平均(53.7±14.8)岁。

　　常规腰穿收集无色清亮CSF 2～4 mL分装置－80℃冰箱冰冻待测。

　　1.2　抗体来源　鼠抗人PNF单克隆抗体(SM131)和PHF单克隆抗体(SMI34)购自美国Sternberger-Meyer Immunochemicals。辣根过氧化物酶标记羊抗人IgG(IgG－HRP)购自军事医学科学院微生物流行病研究所。

　　1.3　PNF和PHF的提取和纯化　参照Lasek等^［1］方法用大鼠坐骨神经提取PNF，参照Iqbal等^［2］方法从AD患者大脑皮质富含神经原纤维缠结(NFT)的区域提纯PHF，以分别作为测定CSF中PNF和PHF的阳性标准品。

　　1.4　竞争抑制型ELISA测定CSF中PNF和PHF活性　用棋盘滴定法选定最佳工作条件，最佳包被抗原浓度为PNF 0.74μg/mL及PHF 2.31μg/mL；Ⅰ抗浓度为：SMI31 1∶8000，SMI341：1000；Ⅱ抗浓度为IgG－HRP1∶600。CSF中PNF和PHF的检测采用以前所述的ELISA法^［3］，稍作改良。PNF和PHF包被微量板；封板；待检标本与Ⅰ抗孵育22℃3h后加入抗原包被板，37℃2 h；加Ⅱ抗，37℃2 h；上述每步均洗涤3次。加底物(邻苯二胺)显色，4N硫酸终止反应；Sigma960型酶标仪测定OD值(490 nm)。

　　1.5　统计分析　采用SPSS／PC＋软件进行数据处理，组间比较用Kruskal-Wallis单因素方差分析(ANONA)等。

　　2　结果

　　AD组与各对照组CSF中PNF和PHF免疫活性(抑制率)及PNF／PHF比值的比较见表1。其中PHF值以AD组为最高，其顺序依次是AD＞MID＞SCH＞NC＞ODC。AD组明显高于各对照组，并与对照组个体间仅极少数有重叠。各对照组之间虽有差异，但个体间重叠均较大，见图1。AD组中有4例患者PHF值(分别为45.87%，49.95%，51.45%，53.80%)与MID组中6例(分别为45.98%，48.02%，49.09%，49.52%，50.80%，54.77%)有重叠，1例(45.87%)与NC中2例(46.62%，47.70%)及SCH中2例(47.05%，47.27%)有重叠。但在比较其PNF／PHF比值时发现仅有1例AD患者(为1.601)高于相对应(PHF值有重叠者)的MID患者(即有重叠)，其余3例AD(0.697，0.774，0.958)均低于相对应的MID、NC及SCH(即不重叠)。

Table 1　The levels of PNF and PHF immunoreactivity

　　in CSF of five groups

　　表1　AD患者与各对照组CSF中PNF和PHF免疫活性测定结果

Group	n	PNF 　　INHIBITION(%)	PHF 　　INHIBITION(%)¹⁾	PNF／PHF
AD	21	62.43±16.72	68.58±10.75	0.926±0.276³⁾
MID	17	64.38±15.97	44.34±6.63	1.454±0.289⁴⁾
ODC	33	37.14±27.70²⁾	18.81±13.69	3.877±11.062
SCH	33	60.53±17.17	33.15±11.53	2.301±2.376
NC	40	63.89±12.05	27.37±11.71	3.314±2.920

　1)P＜0.05 compared among 5 groups； 2)P＜0.05 compared with AD,MID,SCH,and NC group； 3) P＜0.05 compared with SCH group； 4) P＜0.01 compared with MID,ODC,SCH and NC group

Fig. 1　Scatter plot of PHF inhibition of 144 CSF sample from AD,MID,ODC,SCH,and NC

1　5组144例CSF中PHF抑制率分布图

　　3　讨论

　　研究表明，生前诊断AD者有10%～30%最终证实系其它疾病所致认知功能减退。运用详细、高度专一的神经精神病学试验时AD人数被识别的特异性为90%～96%。然而不管试验多详细，其敏感性仍低，并有假阳性^［4，5］。迄今为止，在AD的CSF诊断方面，国内外学者作了一些工作^［6］，但尚无一个单一的特异的生化指标。我们知道，神经丝是神经元细胞骨架蛋白之一，正常情况下，PNF存在于神经元轴突内，神经丝的磷酸化主要在细胞的周边部及轴突中进行。AD时，160～200KD PNF在神经元细胞体内大量堆积和异常磷酸化，并可能是AD神经元细胞变性的早期阶段^［7，8］。高分子量PNF是神经丝与其他细胞骨架的主要联系体，在轴浆流运输中起重要作用，并可防止蛋白质溶解变性。PHF含有转译后修饰的神经元细胞骨架蛋白，可能表明相当晚期的神经元细胞变性。AD的痴呆程度总是和PHF组成的NFT的多少成正比。因此，可用这些细胞骨架蛋白的疾病特异性变化位点孵育抗体并直接检测变化的蛋白质以作为疾病的标志物。从理论上推测，AD的CSF中应该PNF低而PHF高。本研究用抗PNF和抗PHF单克隆抗体检测CSF中PNF和PHF的免疫活性。结果提示在AD的诊断和鉴别上：

　　①单纯测定CSF中PNF免疫活性几乎无任何意义。ODC组呈现减低的机理不明，推测可能系神经系统疾病时由于神经细胞体或周围神经的损伤导致神经丝的磷酸化及轴浆转运异常所致。

　　②测定CSF中PHF活性有一定意义。AD组PHF活性较各对照组均明显增高，并与各对照组个体间较少重叠；而MID、ODC、SCH及NC组CSF中PHF活性虽有差异，但各组个体间重叠较大。对照组个体PHF活性增高的原因可能是：a.对蛋白质异常和应激的一般反应；b.血脑屏障遭破坏；c.正常老年人和不同ODC个别存在的PHF增加，可能是因为NFT也可见于正常老年人、Downs综合征、关岛－Parkinson痴呆症候群、脑炎后Parkinson综合征、拳击性痴呆及少数亚急性硬化性全脑炎、脑积水和进行性核上性麻痹等的脑组织内^［5］。故在测定PHF的免疫活性作为诊断试验时应考虑到这些情况。但这类疾病均有其临床特征可作鉴别。d. AD的亚临床型。因此，根据PHF在脑中聚集而建立AD的实验室诊断试验看来是可行的。

　　③CSF中PNF／PHF比值有相当的价值。AD患者CSF中PNF／PHF不但明显低于NC、ODC及SCH组，也明显低于MID组。说明PNF／PHF比值是AD较为特异的。但分别比较时MID组PNF／PHF也显著低于SCH组。其原因可能是：(1)MID平均年龄为老年人，(2)可能部分患者MID与AD有重叠，单从临床不易鉴别，而本研究是以临床为基础的。

　　④本文结果认为，将测定CSF中PHF活性与PNF／PHF比值相结合，可使AD的诊断正确率大大提高，本研究与对照组相比较其符合率可达95%。

　　ELISA测定方法特异性和灵敏度均较高，检出极限达ng/mL水平。因此，尽管例数还少，受检病例亦均为临床诊断而无病理证实，这些结果也还是很令人鼓舞的。说明测定CSF中PHF免疫活性并计算PNF／PHF比值有可能成为AD临床诊断中一个重要的辅助手段和客观的实验室指标。

　　参考文献

　　1　Lasek RJ,Krishnan N,Kaiserman-Abramof IR.Identification of the subunit proteins of 10\|nm neurofilaments isolated from axoplasm of squid and myxicol giant axons.J Cell Biology,1979,82(2):336

　　2　Iqbal K,Zaidi T,Thompson CH.Alzheimer paired helical filaments:bulk isolation,solubility,and protein composition.Acta Neuropathol,1984,62(3):167

　　3　Wang GP,Iqbal K,Bucht G.Alzheimers disease:paired helical filament immunoreactivity in cerebrospinal fluid.Acta Neuropathol,1991,82(1):6

　　4　Thal LJ,Davies P. Detection of antigens in Alzheimers cerebrospinal fluid by monoclonal antibodies.JAGS,1987,35(12):1047

　　5　Iqbal K.Prevalence and neurology of Alzheimers disease:some highlights.In:Iqbal K,Mclachlan DRC,Winblad B,et al(eds).Alzheimers disease:basic mechanisms,diagnosis and therapeutic strategies.New York:Wiley,1991.1-3

　　6　徐　平，袁锦楣.Alzheimer 病脑脊液诊断进展.中华神经精神科杂志，1995，28(2)：119

　　7　Cork LC,Sternberger NH,Sternberger LA,et al.Phosphorylated neurofilament antigens in neurofibrillary tangles in Alzheimers disease.J Neuropathol Exp Neurol,1986,45(1):56

　　8　袁锦楣.高素荣，李　彤，等.Alzheimer病的细胞骨架蛋白质研究.中华医学杂志，1990，70(8)：429

(1998－03－08收稿)

（编辑：邱老）

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