與腦卒中相關的白細胞介素的基因多態性研究進展

陳晨，喬曉媛(綜述) 商廣喜，王金桃(審校)

腦卒中通常是指腦梗死等缺血性腦血管事件，其危險因素包括吸煙、酗酒、高血壓、糖尿病、肥胖、高脂血癥等。近年來，炎癥介質作為腦卒中的危險因素逐漸為學界認可。腦血管事件發生后，許多炎癥介質參與到腦神經元的損傷之中。白細胞介素(interleukin，IL)是在白細胞或免疫細胞間相互作用的淋巴因子，它與血細胞生長因子同屬細胞因子，兩者相互協調、相互作用，共同完成造血和免疫調節功能。IL在傳遞信息，激活與調節免疫細胞，介導T、B細胞的活化、增殖、分化及炎癥反應中起重要作用。IL是炎癥介質中較重要的一類[1-3]，近10余年的研究表明，IL在腦血管事件中起著重要作用。本文就不同類型的IL及其基因多態性與腦卒中的關系進行綜述。

1 IL-1

IL-1家族包括3個主要亞型，即IL-1α、IL-1β[2-4]和IL-1受體拮抗劑(receptor antagonist，IL-1Rα)[5-6]。IL-1家族的上述3種同源性蛋白質依次由3種基因編碼，即IL-1A、IL-1B和IL-1RN。IL-1β及IL-1α均與腦卒中相關，兩者都是促炎反應的主要誘導劑，可改變內皮的許多功能，如抑制內皮細胞增殖，誘導內皮細胞表達黏附分子，進而引起單核細胞和淋巴細胞的聚集、浸潤，并牢固黏附于內皮，同時也刺激內皮產生促凝活性物質以促進血栓形成。

1.1 IL-1α Luheshi等[7]觀察了大鼠大腦中動脈梗死模型缺血4h后再灌注的IL-1α水平，發現IL-1α在腦梗死后的炎癥介質反應中占據重要地位。Zhao等[8]通過對682例動脈粥樣硬化性腦卒中患者及598例對照進行了單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism，SNP)研究，發現IL-1α-889 C/T等位基因可增加動脈粥樣硬化性腦梗死的發病風險(P=0.035)。Dzhulaǐ等[9]觀察了100例腦出血患者血清IL-1α的變化，發現IL-1α增加25～30倍時，可作為腦出血預后不良的早期預警因子。Belfer等[10]選擇了95例動脈粥樣硬化性腦卒中患者及113例對照進行SNP研究，結果發現在校正了性別、年齡、種族、高血壓、高膽固醇血癥、糖尿病、吸煙、心臟病等因素后，IL-1α rs2071373 (P=0.031)與降低動脈粥樣硬化性腦梗死相關。

1.2 IL-1β 大多數研究認為IL-1β與腦卒中密切相關[7,11-12]。Touzani等[13]給大腦中動脈梗死模型大鼠的腦室注射IL-1β后，發現梗死體積明顯增大，損傷加重。IL-1β的腦缺血損傷機制可能與以下機制有關：①增加缺血組織興奮性氨基酸的神經毒性；②加重腦缺血神經細胞Ca2+超載，加速腦神經細胞損傷；③刺激內皮細胞表達白細胞黏附因子1、IL-8，促使白細胞游出血管聚集于缺血腦組織，加重腦缺血損傷；④誘導神經元凋亡基因的表達，促進細胞凋亡，造成缺血后梗死和神經功能損害。

1.3 IL-1Rα Worrall等[14]發現，IL-1Rα的2號等位基因是頸動脈粥樣硬化的易感因素，其純合子攜帶者的頸動脈粥樣硬化發生率遠高于非攜帶者。Olsson等[15]對腦梗死患者進行了SNP研究，共納入844例患者和668例對照，結果發現IL1RN的rs380092位點與腦梗死高度相關。Pradillo等[16]對大腦中動脈梗死模型大鼠局部注射IL-1Rα，發現可明顯降低梗死范圍。Greenhalgh等[17]對蛛網膜下腔出血大鼠模型進行觀察發現，IL-1Rα可降低由IL-1介導的炎癥反應，未來可能用于治療蛛網膜下腔出血。

2 IL-4

IL-4是一種多效細胞因子。粥樣硬化斑塊中存在活化的淋巴細胞及巨噬細胞，可分泌IL-4，而后者又可促進脂蛋白代謝，從而加快動脈粥樣硬化的過程[18]。人IL-4基因中存在多個多態性位點。Zee等[19]報道，IL-4 C582T (即C590T)可作為美國白種人腦梗死的獨立預測因子。而韓國學者Park等[20]在腦梗死和腦出血韓國人群進行IL-4(rs2243250，rs2070874)的基因位點檢測，并按年齡進行匹配，發現韓國人群中IL-4與腦出血相關，但與腦梗死無關。希臘學者Marousi等[21]對145例腦梗死患者分別進行了1、3、6個月的隨訪，檢測IL4-589C＞T，并匹配了145例性別、年齡相似的健康對照，結果顯示IL4-589C＞T與腦梗死無關，但IL4-589C＞T升高可預測腦卒中再發。此外，IL-4還可通過上調金屬蛋白酶-12導致動脈粥樣硬化的發生[22]。

3 IL-6

IL-6主要參加機體的細胞免疫、炎性反應、造血調控等[23]。IL-6能誘導纖維蛋白原啟動凝血因子，使血管炎癥部位成纖維細胞增殖，膠原沉積；具有較強的血小板活化因子特性，可通過激活血小板促進血小板聚集，導致血管內皮細胞損害；同時還參與脂質代謝，影響膽固醇、低密度脂蛋白的水平[24]，與動脈粥樣硬化性疾病密切相關[25]。機體內多種有核細胞都可產生IL-6，如單核細胞、B細胞、T細胞、成纖維細胞、內皮細胞、星形膠質細胞和小膠質細胞等。此外，多種細胞因子如IL-1、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-?(INF-?)等可誘導IL-6合成。腦組織內IL-6的主要生成細胞可能是星形膠質細胞和小膠質細胞，在刺激和病毒感染后均能產生IL-6。IL-6基因位于第7號染色體短臂上，含5個外顯子和4個內含子，在基因啟動子區存在多態性，這種基因多態性可影響IL-6基因轉錄和表達，并影響IL-6相關疾病的發生、發展和轉歸。Belfer等[10]認為IL-6 rs1180243(P=0.024)的表達與降低腦卒中發病相關。

IL-6主要由神經元和小膠質細胞而非星形細胞表達，這也許與其抗腦缺血損傷及神經保護作用有關。Hoshi等[26]研究表明，無癥狀性腦梗死時IL-6水平亦顯著升高。Chapman等[27]研究發現，實驗大鼠腦梗死后IL-6明顯升高，卒中后4h開始升高，24h達高峰。Yan等[28]發現腦卒中3周內IL-6持續升高，與卒中具有明顯的相關性。這些研究均提示我們針對卒中高危人群進行篩查時，可選擇IL-6作為觀測指標。

4 IL-8

IL-8是一種具有內源性白細胞趨化及活化作用的堿基-肝素結合性蛋白質，它具有多細胞來源，單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、淋巴細胞、血管內皮細胞等在適當因子的刺激后均能產生IL-8。IL-8是中性粒細胞移行、到達炎癥部位的重要趨化因子。活化的中性粒細胞自身也產生IL-8，進一步引起中性粒細胞聚集，形成炎性反應的正反饋。IL-8是否與腦卒中相關目前學界仍存在爭議。部分學者認為，腦卒中后IL-8表達增加并促使神經元炎性損傷。在缺血再灌注早期，腦脊液和血清中IL-8水平顯著增加，IL-8產生的時間早于腦水腫形成和白細胞浸潤的時間[29]。而Enquobahrie等[30]對368例腦梗死患者進行檢測，并未發現IL-8與腦卒中有明顯相關性。

5 IL-10

IL-10又稱為細胞因子合成抑制因子，為抗炎性細胞因子之一，是由CD4+輔助性T2細胞分泌的一種能抑制CD4+輔助性T1細胞的細胞因子，具有多種抑制能力。IL-10一方面可抑制炎癥細胞(如單核細胞、淋巴細胞等)的黏附、浸潤，另一方面可抑制各種促炎因子(如IL-2、IL-1β、TNF-α等)的合成和分泌，還可促進IL-1Rα及可溶性IL-4受體(sIL-4R)等抗炎癥因子的表達[31]。IL-10腦缺血保護作用的可能機制是：①在轉錄水平抑制細胞因子和趨化因子的產生；②上調體內細胞因子拮抗劑如IL-1RA及可溶性p55、p75TNFR的基因表達，從而拮抗IL-1、TNF的促炎作用；③抑制核因子κB、Ras等信號轉導通路，從而抑制多種相關炎性介質的產生。

因此，目前認為IL-10具有腦卒中后的神經保護作用，其機制可能與IL-10的抗炎癥和抗凋亡作用有關[32]。Yan等[28]發現腦卒中后1周時IL-10明顯升高。Sultana等[33]對238例腦梗死患者進行了IL-10基因多態性研究，結果發現腦梗死組患者IL-10的－1082 G/G較對照組明顯升高，因此認為其可作為腦梗死的獨立危險因素(OR=3.25)。Rodríguez-Yá?ez等[34]對臨床-彌散不匹配的腦卒中患者(NIHSS評分＞8分，核磁彌散加權像＜25ml)進行檢測，發現其IL-10水平明顯升高。Chang等[35]研究發現135例患者腦卒中后48h內的IL-10水平明顯升高，認為IL-10可作為預測腦梗死的獨立危險因素，用于預測卒中預后(NIHSS≥12分)及90d內的復發情況。Nayak等[36]對17例急性腦梗死患者發病后24、48、72、144h的血清IL-10水平進行檢測，結果顯示均明顯升高。

6 IL-18

IL-18是結構上與IL-1β類似的促炎性細胞因子。與IL-8一樣，IL-18與腦卒中的相關性仍備受爭議。Jander等[37]研究發現，大鼠腦缺血后48h采用RT-PCR可檢測到IL-18 mRNA的表達，7～14d達高峰，提示IL-18可能對腦缺血晚期的炎性反應有一定調節作用，免疫細胞化學染色顯示IL-18主要在吞噬性的小膠質細胞和巨噬細胞中表達。Yang等[38]研究表明，腦卒中7d后血清IL-18水平增高可預測卒中后6個月內抑郁的發生，但該研究僅對100例住院患者進行了檢測和隨訪，結論的臨床可靠性尚需大樣本、長時間的流行病學資料予以佐證。Stott等[39]對266例70～82歲的高齡腦卒中患者進行了IL-18檢測，結果發現IL-18與老年卒中并無相關性，故認為其并非腦卒中的危險因素。

綜上所述，IL與腦卒中密切相關，其中一些小樣本試驗已經表明，IL不同的基因位點可能預示卒中的加重或再發[8,10,15,19,21,28,33,35-36]。誠然，有些研究結果尚不成熟，尚待進一步研究驗證，比如同為IL-4的研究，美國學者認為IL-4 C582T(即C590T)為獨立的預測因素[19]，而希臘學者認為IL4-589C＞T與腦梗死無關[21]，可能與研究方法、人群及病例樣本的差異有關。因此，進一步深入研究IL基因多態性與腦卒中的關系，有助于為腦卒中特別是缺血性腦血管病的防治提供新的思路和方法，有助于流行病學工作者在進行大樣本人群篩查時及時發現腦卒中的高危人群，同時也有助于神經病學臨床工作者針對腦卒中的危險因素進行干預及隨訪。

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