趙 利,李海燕,王書(shū)霞
帕金森病(Parkinson′s disease,PD)是臨床常見(jiàn)的一種神經(jīng)系統(tǒng)退變性疾病,調(diào)查顯示PD病人伴有輕度認(rèn)知功能障礙,神經(jīng)元損傷可造成認(rèn)知功能損害,隨著疾病進(jìn)展可發(fā)展為帕金森病癡呆[1-3]。因此,探尋PD發(fā)生及發(fā)展相關(guān)的基因或蛋白有助于減緩疾病進(jìn)展。有研究表明,微小RNA-543-3p(microRNA-543-3p,miR-543-3p)在PD小鼠模型中表達(dá)上調(diào),但關(guān)于其作用機(jī)制尚未闡明[4]。相關(guān)報(bào)道指出,微小RNA-124(microRNA-124,miR-124)在PD病人中呈低表達(dá),并可能作為PD治療的潛在生物標(biāo)志物[5]。有研究表明,胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulin like growth factor-1,IGF-1)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor,NGF)水平降低與認(rèn)知功能障礙密切相關(guān)[6]。本研究以PD病人為觀察對(duì)象,檢測(cè)血清miR-543-3p、miR-124的表達(dá)水平,探究其與PD發(fā)生、發(fā)展及IGF-1、BDNF、NGF水平的相關(guān)性,為揭示PD發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。
1.1 臨床資料 收集2017年5月—2018年5月本院收治的PD病人80例為PD組,所有病人均符合PD診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]。其中,男46例,女34例,年齡(63.54±9.58)歲。收集同期本院體檢中心的健康志愿者50名為對(duì)照組,其中男27名,女23名,年齡(64.32±8.95)歲。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn):臨床資料完整;未合并高血壓、糖尿病等疾病者。排除標(biāo)準(zhǔn):心、肺、腎等臟器嚴(yán)重?fù)p傷;合并全身感染性疾??;阿爾茨海默病;血管性癡呆;心、肺等導(dǎo)致的認(rèn)知功能障礙;焦慮、抑郁等心理疾??;意識(shí)障礙。根據(jù)Hoehn-Yahr分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]對(duì)PD病人進(jìn)行評(píng)分,將病人分為1期16例,2期24例,3期13例,4期15例,5期12例。帕金森評(píng)定量表(UPDRS)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):0~<50分為輕度;50~<100分為中度;100~199分為重度[9],根據(jù)UPDRS評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)將PD病人分為輕度27例、中度31例、重度22例。根據(jù)蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)將PD病人分為輕度認(rèn)知功能障礙(PD-MCI)33例,無(wú)認(rèn)知功能障礙(PD-NCI)47例。MoCA評(píng)分≥26分為認(rèn)知功能正常,MoCA評(píng)分<26分為認(rèn)知功能障礙[10]。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有研究對(duì)象簽署知情同意書(shū)。
1.2 方法
1.2.1 采集血液樣本 所有研究對(duì)象均采集清晨空腹靜脈血5 mL,4 ℃、12 000 r/min離心10 min,吸取血清放入EP管內(nèi),置于-80 ℃超低溫冰箱內(nèi)保存。
1.2.2 實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)檢測(cè)miR-543-3p、miR-124的表達(dá)水平 根據(jù)Trizol試劑盒(美國(guó)Invitrogen公司)說(shuō)明書(shū)提取血清中的總RNA,應(yīng)用Nanodrop2000c超微量分光光度計(jì)檢測(cè)RNA濃度與純度,RNA OD260/OD280為1.8~2.0。參照反轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū)(北京天根生化科技有限公司生產(chǎn))將總RNA合成cDNA,miR-543-3p正向引物5′-ATTCGCGGTGCACTTCTTTT-3′,反向引物5′-GCATCGACT AGCTGGCATC-3′;miR-124正向引物5′-CCTGGTATCCACTGTAGGCC-3′,反向引物5′-TCAGCTCAGCATCGACTAGG-3′;U6正向引物5′-GCTTCGGCAGCA CATATACT-3′,反向引物5′-GTGCAGGGTCCGAGGTATTC-3′,引物由上海生工生物工程股份有限公司設(shè)計(jì)合成。以cDNA進(jìn)行qRT-PCR反應(yīng)(北京天根生化科技有限公司),擴(kuò)增反應(yīng)體系:SYBR Green Master Mix 10 μL,正反向引物0.8 μL,cDNA 2 μL,雙蒸水(ddH2O)補(bǔ)足體系至20 μL;反應(yīng)條件:95 ℃、2 min,95 ℃、15 s,60 ℃、30 s,72 ℃、30 s,共40次循環(huán)。miR-543-3p、miR-124以U6為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計(jì)算miR-543-3p、miR-124相對(duì)表達(dá)量。
1.2.3 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清IGF-1、BDNF、NGF水平 采用ELISA法檢測(cè)血清IGF-1、BDNF、NGF水平,檢測(cè)試劑盒購(gòu)自南京建成生物研究所,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢測(cè)。
2.1 PD組與對(duì)照組血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較 與對(duì)照組比較,PD組血清miR-543-3p表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。
表1 PD組與對(duì)照組血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較(±s)
2.2 不同Hoehn-Yahr分期PD病人血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較 與1期、2期比較,3期、4期、5期PD病人血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與3期比較,4期、5期PD病人血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與4期比較,5期PD病人血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。
表2 不同Hoehn-Yahr分期PD病人血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較(±s)
2.3 不同UPDRS評(píng)分組PD病人血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較 與輕度組比較,中度組、重度組血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與中度組比較,重度組血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表3。
表3 不同UPDRS評(píng)分組PD病人血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較(±s)
2.4 PD組與對(duì)照組血清IGF-1、BDNF、NGF水平比較 與對(duì)照組比較,PD組血清IGF-1、BDNF、NGF水平明顯降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表4。
表4 PD組與對(duì)照組血清IGF-1、BDNF、NGF水平比較(±s) 單位:ng/mL
2.5 PD病人血清miR-543-3p、miR-124與IGF-1、BDNF、NGF水平的相關(guān)性分析 采用Pearson法分析PD病人血清miR-543-3p、miR-124與IGF-1、BDNF、NGF水平的相關(guān)性,結(jié)果顯示,miR-543-3p與IGF-1、BDNF、NGF呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),miR-124與IGF-1、BDNF、NGF呈正相關(guān)(P<0.05)。詳見(jiàn)表5。
表5 PD病人血清miR-543-3p、miR-124與IGF-1、BDNF、NGF水平的相關(guān)性
2.6 PD-MCI組與PD-NCI組血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較 與PD-NCI組比較,PD-MCI組血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),miR-124的表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。詳見(jiàn)表6。
表6 PD-MCI組與PD-NCI組血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)水平比較(±s)
miRNA可通過(guò)調(diào)控下游靶基因表達(dá)從而參與神經(jīng)系統(tǒng)性疾病等多種疾病發(fā)生及發(fā)展過(guò)程,研究表明miR-543-3p表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)炎癥性疾病及膀胱癌等多種疾病發(fā)生及發(fā)展[11-13]。本研究結(jié)果顯示,PD病人血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高,隨著Hoehn-Yahr分級(jí)、UPDRS評(píng)分的增高,血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高,提示miR-543-3p表達(dá)上調(diào)可能促進(jìn)PD發(fā)生及發(fā)展,并可能在PD發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。miR-124表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)PD小鼠神經(jīng)元細(xì)胞增殖[14]。miR-124在PD小鼠模型中表達(dá)下調(diào),并可在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要調(diào)控作用[15-16]。本研究結(jié)果顯示,PD病人血清miR-124的表達(dá)水平明顯降低,隨著Hoehn-Yahr分級(jí)、UPDRS評(píng)分的增高,血清miR-124的表達(dá)水平明顯降低,提示miR-124表達(dá)量降低與PD疾病進(jìn)展密切相關(guān),并可在PD發(fā)生及發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。血清學(xué)生物標(biāo)記物廣泛應(yīng)用于認(rèn)知水平評(píng)估,IGF-1屬于多功能細(xì)胞增殖調(diào)控因子,并可促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化等,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元可分泌IGF-1,若病人腦組織損傷發(fā)生時(shí)IGF-1水平降低。BDNF屬于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子家族成員并可保護(hù)神經(jīng)元存活及生長(zhǎng),腦組織中BDNF表達(dá)水平升高可反映神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)能力增強(qiáng)。NGF屬于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子并可促進(jìn)神經(jīng)元生長(zhǎng)發(fā)育,其表達(dá)量減少預(yù)示腦神經(jīng)系統(tǒng)的損傷[17-18]。本研究結(jié)果顯示,PD病人血清IGF-1、BDNF、NGF水平明顯降低,與上述研究結(jié)果相似,提示PD病人伴有認(rèn)知功能損傷。本研究采用Pearson法檢測(cè)PD病人血清miR-543-3p、miR-124表達(dá)與IGF-1、BDNF、NGF的相關(guān)性,結(jié)果顯示,miR-543-3p與IGF-1、BDNF、NGF呈負(fù)相關(guān),miR-124與IGF-1、BDNF、NGF呈正相關(guān),說(shuō)明隨著miR-543-3p表達(dá)量升高與miR-124表達(dá)量降低PD病人認(rèn)知水平明顯降低,提示miR-543-3p、miR-124表達(dá)異??赡芘cPD病人認(rèn)知功能密切相關(guān)。研究表明,PD病人認(rèn)知損害發(fā)生率較高且已威脅人類生命安全[19]。本研究結(jié)果顯示,PD-MCI組血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯高于PD-NCI組,血清miR-124的表達(dá)水平明顯低于PD-NCI組,說(shuō)明PD認(rèn)知功能障礙病人miR-543-3p表達(dá)上調(diào)、miR-124表達(dá)下調(diào)。提示miR-543-3p、miR-124可能成為診斷PD病人認(rèn)知功能障礙的重要指標(biāo)。
綜上所述,PD病人血清miR-543-3p的表達(dá)水平明顯升高,miR-124的表達(dá)水平明顯降低,并可參與PD發(fā)生及發(fā)展過(guò)程,其表達(dá)量與IGF-1、BDNF、NGF水平密切相關(guān),可作為判斷PD疾病進(jìn)展及評(píng)估病人認(rèn)知水平的重要輔助指標(biāo)。