《Journal of the Neurological Sciences》：AQP4 levels in CSF correlate with clinical severity in iNPH patients: A pilot study
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AQP4脑脊液水平与iNPH患者帕金森症状严重程度及步态障碍、认知功能相关，AQP1脑脊液水平升高提示CSF生成下调，为iNPH诊断提供新指标。
恩里科·贝尔格拉多（Enrico Belgrado）|弗朗切斯科·图尼兹（Francesco Tuniz）|达尼埃莱·皮科洛（Daniele Piccolo）|达尼埃莱·巴加托（Daniele Bagatto）|克里斯蒂娜·德科莱（Cristina De Colle）|塞雷娜·达戈斯蒂尼（Serena D'Agostini）|吉安·路易吉·吉利（Gian Luigi Gigli）|乔瓦尼·梅尔利诺（Giovanni Merlino）|马可·文迪尼（Marco Vindigni）|玛丽亚罗萨里亚·瓦伦特（Mariarosaria Valente）|扬·特列什科（Yan Tereshko）
意大利乌迪内大学医院头颈神经外科与神经病学部门神经科病房，地址：Piazzale Santa Maria della Misericordia 15，乌迪内 33100
摘要
目的
AQP4参与调节大脑水分平衡以及淋巴系统的功能。在特发性正常压力脑积水（iNPH）患者中，AQP4的细胞质表达发生改变，导致淋巴系统功能障碍。本研究旨在检测iNPH、非iNPH患者及对照组脑脊液中的AQP4和AQP1水平，以评估其诊断价值及其与临床参数的相关性。
方法
从疑似iNPH患者中收集脑脊液样本（在Tap测试期间）。对Tap测试有反应或Rout≥12 mmHg/mL/min的患者接受了脑室腹腔分流术（VPS）；对Tap测试无反应且Rout<12 mmHg/mL/min的患者未接受手术（非iNPH组）。我们从生物库中收集了10份健康对照者的脑脊液样本。我们使用ELISA方法检测了水通道蛋白1（AQP1）和水通道蛋白4（AQP4）的水平，并记录了测试前后的临床参数。共有16名iNPH患者、10名非iNPH患者和10名对照组参与了这项研究。
结果
iNPH组患者的AQP1水平高于非iNPH组和对照组（p<0.005）；而三组患者的AQP4水平相似。仅在iNPH患者中，AQP4脑脊液水平与MDS-UPDRS-III评分（r=0.76，p<0.001）、TUG（站立起身时间）评分（r=0.58，p<0.05）和MMSE评分（r=-0.55，p=0.05）存在显著相关性。
结论
AQP4脑脊液水平可能与iNPH患者的帕金森病症状严重程度相关，而AQP1脑脊液水平可能反映脑脊液生成减少的情况。
引言
水通道蛋白4（AQP4）是一种广泛分布于大脑中的水通道蛋白，主要表达在星形胶质细胞的足突和围绕脑血管的室管膜细胞上；它也存在于室管膜细胞中[1]。该通道为液体在组织间隙和血管周围空间之间的流动提供了低阻力路径，并参与清除大脑中的液体及其溶质，从而发挥淋巴系统的功能[2]。
在特发性正常压力脑积水（iNPH）中，AQP4的表达发生改变，表现为整体数量和质量的减少：在星形胶质细胞内的分布不再偏向血管周围区域[3]，血管周围的表达也减弱[3][4]，这被称为“AQP4去极化”[5]。这种现象导致淋巴系统功能障碍，成为iNPH的标志之一；AQP4的表达在阿尔茨海默病（AD）或额颞叶痴呆（FTD）等其他神经退行性疾病中也发生改变，表明这些疾病中淋巴系统存在基因异常[6][7]。
另一方面，水通道蛋白1（AQP1）以极性方式表达于侧脑室的脉络丛中，参与脑脊液的生成[8]；实验性的AQP1敲除小鼠模型表现出脑容量减小和脑脊液压力降低[9]。人类研究证实AQP1在调节脑脊液分泌和维持脑脊液压力方面的关键作用：在新生儿阻塞性脑积水病例中，AQP1水平升高，而新生儿特发性交通性脑积水病例中则因“泄漏”效应导致AQP1表达下调；在Chiari畸形病例中，AQP1的表达呈反向极性分布，似乎通过减少脑脊液生成来抵消压力增加；在无脑回畸形病例中，AQP1表达正常，但伴有脑室扩大[10]。
关于这些分子在脑脊液中的表达数据存在差异。AQP4已在多种类型的脑积水实验模型中得到广泛研究，主要集中在细胞质表达方面[6]。然而，关于AQP4在特发性交通性脑积水（iNPH）中作为疾病标志物的研究较少且结果不一。一些作者发现iNPH患者的脑脊液中AQP4浓度较低，与阿尔茨海默病（AD）患者相似[7]；另一些作者则发现自发性脑积水犬的脑脊液中AQP4浓度较高，但在分流术后恢复正常[11]。Castaneyra等人发现先天性“交通性脑积水”患者的脑脊液中AQP4表达升高[12]；但也有研究者质疑在脑脊液中检测AQP4的可行性和意义[13]。
在这种情况下，AQP1脑脊液水平的意义尚不明确；Castaneyra等人发现iNPH患者的AQP1脑脊液浓度高于对照组和轻度认知障碍（MCI）患者[14]。
本研究的目的是量化特发性正常压力脑积水（iNPH）患者脑脊液中的AQP1和AQP4水平，并将其与对照组及最初被诊断为iNPH但最终未确诊的患者进行比较；同时将这些数据与认知和运动评估指标相关联。
方法部分
方法
2020年1月至2022年12月期间，我们从26名符合日本诊断标准的疑似iNPH患者（根据日本标准[15]）处收集了脑脊液样本。这些患者在我们大学医院（Ospedale S. Maria della Misericordia，Friuli Centrale卫生机构，ASUFC，乌迪内，意大利）接受了Tap测试和神经系统检查，并对其脑脊液中的AQP1和AQP4进行了检测。参与研究的神经科医生包括Y.T.等。
结果
三组患者在年龄、AQP4脑脊液水平、教育年限（学年）和Kiefer评分（见表1）方面没有显著差异。iNPH组的AQP1脑脊液水平、Rout值、脑脊液开放压以及MMSE评分显著高于非iNPH组（见表1）；然而，Evan指数、TUG和MDS-UPDRS-III评分没有显著差异。非iNPH组的认知功能受损更严重，这反映了该组病因的多样性：其中包含5名AD患者。
讨论
AQP1通过磷酸化和细胞内转运在脑室系统脑脊液压力变化时进行调节[16]。当脑室系统的脑脊液重吸收能力超过需求时，需要减少脑脊液生成，这可通过下调AQP1来实现[17]；此外，AQP1也会释放到脑脊液中[10]。实际上，我们的iNPH患者样本中的AQP1脑脊液水平高于非iNPH组和对照组。
结论
AQP4脑脊液水平可能作为淋巴系统功能障碍的标志物，提示脑脊液循环增加、室管膜损伤或反应性星形胶质细胞增生。帕金森病症状的严重程度与AQP4脑脊液水平呈正相关，表明帕金森病症状的严重程度与淋巴系统功能障碍有关。AQP1脑脊液水平的升高可能反映脑脊液生成减少。
AQP4和AQP1在脑脊液中的释放可能是认知功能障碍的标志物。
数据和材料的获取
本研究使用和/或分析的数据集可向任何合格的研究人员提供，只需向通讯作者提出合理请求。
作者贡献声明
恩里科·贝尔格拉多（Enrico Belgrado）：撰写初稿、数据可视化、验证、项目监督、研究设计、资金筹集、数据分析、概念构建。弗朗切斯科·图尼兹（Francesco Tuniz）：项目监督、资源协调、概念构建。达尼埃莱·皮科洛（Daniele Piccolo）：数据验证、方法学设计、研究实施。达尼埃莱·巴加托（Daniele Bagatto）：项目监督、软件使用、资源管理。克里斯蒂娜·德科莱（Cristina De Colle）：数据验证、项目监督、软件应用。塞雷娜·达戈斯蒂尼（Serena D'Agostini）：数据验证、项目监督、软件应用。
资金支持
本研究未获得公共部门、商业机构或非营利组织的任何特定资助。
