帕金森病(Parkinson disease, PD)是一种常见的运动障碍性疾病,以黑质多巴胺能神经元变性缺失及残存神经元内路易小体形成为病理特征。主要临床表现包括运动迟缓,静止性震颤,肌强直和姿势步态障碍等。近年来,人们逐渐认识到帕金森病不仅仅是一种单纯的运动障碍性疾病,而且还会出现很多非运动症状,包括轻度认知功能障碍(Mild cognitive impairment, MCI)、痴呆(dementia)、自主神经功能紊乱、感觉障碍、睡眠障碍、情绪障碍等等。同运动症状一样,这些非运动症状严重影响患者日常生活质量,增加照料者和社会的负担,加速疾病的进展,甚至是患者远期死亡的危险因素。轻度认知功能障碍及痴呆是较常见的非运动症状。虽然PD轻度认知障碍的发病原因及发病机制尚不清楚,但与PD复杂的神经病理异常却有着千丝万缕的联系。α-突触核蛋白(α-synuclein, SNCA)基因是第一个被发现的家族性帕金森病致病基因,其编码蛋白的异常聚集所形成的路易小体则是PD的重要病理特征。然而,绝大多数PD患者为散发病例。有研究发现SNCA基因重复序列和位点的多态性可以通过增高α-突触核蛋白的表达水平进而影响散发性PD患者的发病。Maraganore等人对SNCA基因启动子区的二核苷酸重复序列(NACP-Rep1)的多态性与散发性PD的易感性进行Meta分析,发现重复序列越长越容易发生PD; Cronin等人在转人类SNCA基因NACP-Rep1位点(259bp,261bp)的小鼠研究中,发现重复序列长的等位基因比短的等位基因SNCA的mRNA和蛋白质水平分别升高1.7和1.25倍,研究认为在成人的中枢系统中较长的NACP-Rep1是可以通过增加自身转录水平从而调节SNCA表达水平。另有许多研究发现SNCA基因多态性与散发性PD的易感性相关,例如rs356165,rs3733449、rs11931074、rs3857059等等。因此,SNCA基因多态性可以增加散发性PD的发病风险。SNCA基因不仅与PD的易感性有关,而且也可能和PD认知障碍存在某些联系。研究发现SNCA基因的点突变及重复突变全部或部分患者临床可表现为PDD。Braak等对88例经尸检确诊的PD病例进行研究,发现仅有9例患者的认知功能正常或轻微受损,其它患者都不同程度的出现认知功能损害。近期的病理研究也证实,相对于AD型的病理改变,皮层及边缘系统的SNCA异常聚集引起的路易小体形成是PDD的主要病因。Keri等在204例健康志愿者中进行关于与帕金森病有关的SNCA基因多态位点单体型是否影响认知序列学习的研究,共纳入6个单体型,其中包括4个保护性和2个易感性单体型,发现SNCA基因的易感性单体型是可以通过调节多巴胺信号反过来影响成人记忆系统。本课题组前期研究发现SNCA基因的rs1372525位点多态性与散发性PD易感性不相关；且与PD认知障碍无关。但该项研究所纳入的样本量偏小(PD组90例,对照组96例),且只采用MoCA评分对认知功能进行分组。最近的全基因组关联研究(Genome Wide Association Studies, GWAS)发现SNCA基因SNPrs2736990和rs356219位点的多态性与散发性PD易感性相关。因此,本项研究将在前期工作基础上扩大样本量并进行更全面的神经心理评估,拟对中国汉族人群的PD患者进行分析,探讨SNCA基因3个多态位点(rs2736990,rs356219,rs1372525)与散发性PD及PD轻度认知障碍的关系。α-突触核蛋白是一种小分子量的蛋白质,目前尚不完全了解其正常的生理功能,但在调节细胞的分化、信号传递和神经可塑性方面起着一定的作用。α-突触核蛋白异常沉积引起神经元的变性坏死,最终导致脑组织发生形态学变化。病理研究是揭示发病机制有效方法,就目前来说,活体病理检查还是非常困难的。基于体素的形态学测量(voxel based morphometry,VBM)分析方法是目前常用的基于MRI的脑结构分析方法之一。可以通过测量大脑MRI图像体素密度的差异,反映大脑组织形态结构的改变,并能够发现普通MRI扫描检测不到的细微变化,适用于检测大脑组织结构的改变,对神经变性疾病的形态学早期改变尤为敏感,能为早期诊断提供重要信息。VBM方法现已被广泛地应用于分析不同人群的大脑结构的差异,包括阿尔茨海默病、精神分裂症、头痛、睡眠障碍、多发性硬化、PDD等。其中关于PDD的大脑结构研究较多,发现PDD患者存在广泛的大脑皮层结构的萎缩,包括额叶、颗叶、顶叶、枕叶、海马等等。但是对认知功能介于正常和痴呆之间的PD轻度认知障碍患者的大脑结构改变尚不清楚。因此本研究将以PD轻度认知障碍患者为研究对象,全面评估患者认知功能,包括记忆力、注意力、视空间功能、执行功能等,并应用基于体素的MRI形态测量法探讨PD轻度认知障碍患者的大脑结构特征,为PD轻度认知障碍的早期诊断提供神经影像学标记物,为临床干预提供指导。本研究包括以下主要内容：1.帕金森病轻度认知障碍SNCA基因的多态性分析；2.帕金森病轻度认知障碍基于体素的MRI形态学分析。第一章帕金森病轻度认知障碍SNCA基因的多态性分析目的：对中国汉族PD患者进行SNCA基因的多态性分析,探讨SNCA基因多态性与PD及PD轻度认知障碍的相关性。方法：以189例PD患者和189例正常对照者为研究对象。对PD组进行认知功能评估,按照韦氏记忆及智力量表分测验的得分将PD组分为轻度认知障碍(mild cognitive impairment, PD-MCI)组与认知正常组(cognitive normal, PD-CN);应用PCR-RFLP结合DNA直接测序对PD和对照人群SNCA基因的3个SNP位点(rs1372525,rs2736990,rs356219)进行基因型分析。比较各组基因型和等位基因的总体分布频率。率的比较用χ2检验,P<0.05时有统计学意义。结果：经检验,PD组和对照组各位点基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡。PD组与对照组比较：1.两组rs1372525位点基因型(A/A、A/G、G/G)的总体分布频率及等位基因(A、G)总体分布频率差异无统计学意义(P>0.05),提示rs1372525位点的多态性可能与PD的易感性无关；2.两组rs2736990位点基因型(C/C、C/T、T/T)的总体分布频率及等位基因(C、T)总体分布频率差异无统计学意义(P>0.05),提示rs2736990位点的多态性可能与PD的易感性无关；3.两组rs356219位点基因型(A/A、A/G、G/G)的总体分布频率差异无统计学意义(P>0.05),两组等位基因(A、G)总体分布频率差异有统计学意义(P<0.05),提示rs356219等位基因“G”与散发性PD的易感性相关；4.将PD组分PD-MCI组和PD-CN组,对PD-MCI、PD-CN组进行上述位点的基因型和等位基因总体分布频率的比较,结果显示两组间rs1372525,rs2736990,rs356219位点基因型总体分布频率及等位基因频率分布差异无统计学意义(P>0.05),提示rs1372525,rs2736990,rs356219位点多态性与轻度认知障碍无关。结论：1.rs356219位点多态性与PD易感性相关,等位基因“G”是散发性PD的易感因素。2.SNCA基因rs1372525,rs2736990,rs356219位点的多态性与中国汉族人群的PD-MCI发病无关。第二章帕金森病轻度认知障碍基于体素的脑MRI形态学分析目的：应用优化的VBM方法探索PD轻度认知障碍患者大脑结构的变化规律,为PD轻度认知障碍的早期诊断及临床干预提供理论依据。方法：以55例PD患者和36例健康对照作为研究对象。对PD患者进行统一帕金森病评定量表(UPDRS-Ⅲ)、Hoehn-Yahr (H-Y)分级、简易智能状态检查量表(Mini-mental state examination, MMSE)、中国版韦氏成人智力量表(Wechsler Adult Intelligence Scale-Revised in China, WAIS-RC)、(?)氏记忆量表(Wechsler Memory Scale, WMS)等评估。根据认知功能受损的情况将PD组进一步分为29例轻度认知障碍组(PD-MCI)与26例认知正常组(PD-CN)。应用T1W三维扰相梯度回波序列(Spoiled gradient recalled echo, SPGR)对PD患者和对照组进行扫描,获得全脑结构图像。采用以SPM5为基础的VBM方法进行数据处理得到全脑灰质图。结果：①相比对照组,PD-MCI患者出现广泛脑区灰质密度减低,范围累及双侧额叶、顶叶、右侧尾状核,右侧楔前叶。②相比PD-CN组,PD-MCI组灰质密度减少的脑区主要集中在右侧舌回及双侧顶叶。③相比于对照组,PD-CN组无明显脑萎缩。结论：1PD-MCI患者出现灰质区域结构密度的减低,包括双侧额叶、顶叶、右侧尾状核,右侧楔前叶。2PD-CN患者大脑结构萎缩不明显,但随着认知功能的受损,脑萎缩范围逐渐扩大。3.VBM技术可在活体客观评价大脑结构的早期形态改变。