急性缺血性卒中患者血清促炎性細胞因子水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩定性的相關性

張作念, 王志曄, 倪夢園, 徐　俊

(1. 南京醫科大學 第四臨床醫學院, 江蘇 南京, 211166;2. 南京市上海梅山醫院 神經內科, 江蘇 南京, 210039)

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急性缺血性卒中患者血清促炎性細胞因子水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩定性的相關性

張作念1, 王志曄2, 倪夢園2, 徐俊1

(1. 南京醫科大學 第四臨床醫學院, 江蘇 南京, 211166;2. 南京市上海梅山醫院 神經內科, 江蘇 南京, 210039)

摘要:目的探討急性缺血性卒中患者血清促炎性細胞因子水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩定性的相關性。方法選取73例急性缺血性卒中患者，應用頸動脈多普勒彩色超聲檢測頸內動脈中層厚度(IMT)，根據評估結果，分為斑塊組和無斑塊組，根據斑塊性質進一步細分為穩定斑塊亞組和不穩定斑塊亞組。對2組及亞組間人口統計學、既往史、合并癥、實驗室檢查和血清促炎癥因子進行比較，并采用多變量logistic回歸分析探討血清促炎性因子與頸動脈斑塊穩定性的相關性。結果無斑塊組的年齡、入院收縮壓、舒張壓、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-17(IL-17)、超敏C-反應蛋白(hs-CRP)水平顯著低于斑塊組(P<0.05)；穩定斑塊亞組年齡、TC、TG、LDL-C、FBG、MMP-9、TNF-α、IL-1β、IL-17、hs-CRP水平顯著低于不穩定斑塊亞組(P<0.05)；TC(OR 1.592，95%CI 1.22～2.14，P=0.007)、MMP-9(OR 1.565，95%CI 1.12～2.00，P=0.008)、IL-17(OR 1.787，95%CI 1.54～2.38，P=0.005)是斑塊不穩定的獨立預測因素。結論急性缺血性卒中患者血清促炎癥因子水平與頸動脈斑塊的存在及穩定性相關，TC、MMP-9、IL-17水平的顯著增高是頸動脈斑塊不穩定的獨立預測因素。

關鍵詞:急性缺血性卒中; 促炎癥因子; 頸動脈粥樣硬化; 基質金屬蛋白酶-9; 白介素; 腫瘤壞死因子-α;

超敏C-反應蛋白

卒中是世界范圍內的第2大死亡原因[1]。動脈粥樣硬化是引起急性缺血性卒中的主要病理基礎，是一種慢性炎癥性疾病，急性血管事件被認為是不穩定炎癥斑塊所致血栓形成的并發癥[2]。已有研究[3]證明，易損斑塊是缺血性卒中發生的重要預測因素，約15%的缺血性卒中和短暫腦缺血發作是由頸動脈易損斑塊所致。易損斑塊是容易導致血栓并發癥或可能迅速進展為“罪犯斑塊”的動脈粥樣硬化斑塊，而在斑塊的進展過程中，多種進程如炎癥、脂質堆積、細胞凋亡、血栓形成和血管生成與動脈斑塊的易損性高度相關，反映這些進程的血清炎癥因子能識別從穩定的頸動脈狹窄向不穩定轉化[4]。本研究通過非侵襲性血清炎癥因子的測定，分析急性腦卒中患者血清促炎因子的水平與頸動脈斑塊穩定性的相關性。

1資料與方法

1.1一般資料

選擇2013年3月—2014年3月發病72 h內入住南京市上海梅山醫院神經內科的急性缺血性腦卒中患者73例，均經頭顱計算機斷層掃描(CT)和(或)核磁共振成像(MRI)確診。排除標準：近期有急慢性感染性疾病；合并惡性腫瘤、自身免疫性疾病；合并有嚴重肝腎功能異常、血液疾病；有嚴重的心臟疾患(風濕心臟病、心房顫動、心功能衰竭、近期心肌梗塞史)；近4周內有外科手術和外傷；妊娠期和哺乳期婦女、服用避孕藥或激素類藥物的患者等。73例中男38 例，女35 例；年齡在60～79歲，平均(66.56±9.91)歲。本研究經上海梅山醫院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1資料收集：收集所有患者的臨床病例資料，對患者進行卒中的病因學分型統計，并在入院時進行美國國立衛生研究院卒中量表評分(NIHSS)。

1.2.2頸動脈超聲檢查：所有患者超聲檢查均在發病后1周內完成，使用美國Philips Envisor 彩色多普勒超聲儀進行檢測，周圍血管探頭頻率5～12 Hz。檢查步驟：受試者平臥位，雙肩墊枕，使頸部充分暴露，探頭置于頸部下頜角后方，縱行向側后方逐漸移動，二維檢測頸總動脈(分叉處1.0 cm處)、頸內動脈、頸外動脈(分叉處遠端1.0 cm處)內徑以及頸內動脈中層厚度(IMT)。IMT≥1.2 mm定義為動脈粥樣硬化斑塊，頸動脈粥樣硬化斑塊質地與周圍組織相比呈低回聲且表面粗糙不平定義為不穩定斑塊，強回聲且表面光滑定義為穩定斑塊。根據斑塊超聲影像的形態和回聲特點分為：斑塊組和無斑塊組；斑塊組又進一步分為穩定斑塊亞組和不穩定斑塊亞組。

1.2.3血清炎癥因子測定：入院次日晨起抽取空腹靜脈血5 mL, EDTA抗凝，30 min內3 000 r/min離心10 min, 分離血清, -20 ℃保存待測。采用酶聯免疫吸附法(ELISA)分別測定血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-17(IL-17)、基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)、超敏C-反應蛋白(hs-CRP)(試劑盒購自上海科新生物科技有限公司，檢測儀器為Bio-rad 800)，操作步驟及反應條件均嚴格參照試劑盒說明書。

1.3統計學處理

采用SPSS 13.0軟件包進行統計，計量資料以均數±標準差表示，兩樣本均數比較采用t檢驗；計數資料以百分率表示，采用χ2檢驗；采用多變量Logistic 回歸分析確定頸動脈粥樣硬化斑塊以及不穩定斑塊的獨立預測因素。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1無斑塊組與斑塊組的人口統計學和臨床資料比較

無斑塊組年齡、入院收縮壓、舒張壓、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG)、MMP-9、TNF-α、IL-1β、IL-17、hs-CRP水平顯著低于斑塊組(P<0.05)，見表1。

表1　2組人口統計學特征和臨床資料比較

與斑塊組比較, *P<0.05。

2.2穩定斑塊亞組和不穩定斑塊亞組人口統計學和臨床資料比較

穩定斑塊亞組年齡、入院舒張壓、TC、TG、LDL-C、FBG、MMP-9、TNF-α、IL-1β、IL-17、hs-CRP水平顯著低于不穩定斑塊亞組(P<0.05)，見表2。

2.3急性缺血性卒中患者頸動脈不穩定斑塊的獨立影響因素

定義獨立危險因素(或預測因素)為OR及其95%CI上、下限均>1的變量，而獨立保護因素為OR及其95% CI上、下限均<1的變量。結果顯示，TC、MMP-9、IL-17是急性缺血性卒中患者頸動脈不穩定斑塊的獨立預測因素。見表3。

表2　頸動脈斑塊穩定性影響因素比較±s)[n(%)]

與不穩定斑塊組比較, *P<0.05。

表3　急性缺血性卒中患者頸動脈不穩定斑塊的獨立影響因素回歸分析

3討論

頸動脈斑塊破裂伴隨而來的動脈血栓栓塞是缺血性腦卒中發生的重要機制，炎癥機制在易損斑塊由結構不穩定轉變到功能不穩定過程中起了關鍵作用[5]。動脈粥樣硬化實際上是數十種炎癥因子介導的炎癥免疫反應，其發生、發展及判斷預后均與炎癥反應相關[6]。動脈粥樣硬化斑塊里的炎癥細胞在刺激下產生大量的生物活性分子，其中促炎和抗炎活性之間的平衡在動脈粥樣硬化斑塊進程中很重要[7]。炎癥可以引發急性斑塊破裂，導致急性冠狀動脈綜合征或卒中[8]。因此，可以通過測定特定的生物標志物反映炎癥的程度，從而預測動脈粥樣硬化和不穩定性斑塊惡化的獨立風險。大量研究[9-10]證明，血脂異常是腦血管病的重要危險因素，TC與大動脈粥樣硬化相關，而且TC構成頸動脈粥樣硬化斑塊的主要成分。一項對血脂水平和卒中風險的薈萃分析[11]顯示，TC水平與缺血性卒中風險呈顯著相關，這種相關性在動脈粥樣硬化性腦梗死及腔隙性腦梗死患者中最為顯著。MMP-9是由中性粒細胞、巨噬細胞和平滑肌細胞分泌，降解血管壁基底膜和細胞外基質，在動脈粥樣硬化易損區過度表達，導致纖維素帽變薄或斑塊破裂[12]。癥狀性頸動脈斑塊的組織學特征在多項大型臨床試驗[13-14]中確立，試驗發現纖維素帽破裂是與臨床事件的發生有關的唯一明顯形態特征[15-16]。IL-17是Th細胞亞群分泌的促炎癥因子，可誘導中性粒細胞趨化及調控因子的釋放，參與動脈粥樣硬化形成。有研究[17]發現，IL-17在動脈粥樣硬化病變中的表達與炎癥增加和斑塊易損性有關。IL-17能促進巨噬細胞、平滑肌細胞等分泌基質金屬蛋白酶(MMPs)，而MMPs能降解細胞外基質，降低斑塊的強度，導致動脈粥樣斑塊破裂。

本研究資料表明，血清炎癥因子水平在急性缺血性卒中患者中斑塊組顯著高于無斑塊組；不穩定斑塊亞組亦顯著高于穩定斑塊亞組，提示血清促炎癥因子在預測頸動脈粥樣硬化斑塊的存在及穩定性方面均有重要意義。通過多變量Logistic分析，進一步發現TC、MMP-9、IL-17是斑塊的不穩定的獨立預測因素。但本研究存在一些不足：每例患者的實驗室檢查及血清學檢查、超聲檢測，無動態觀察和隨訪；樣本量小，存在選擇性偏倚；未進行其他動脈血管斑塊的檢查，不能明確顱內外血管的確切信息。今后尚需進行大樣本前瞻性研究明確促炎癥因子在頸動脈斑塊穩定性中作用。

參考文獻

[1]蔡金樂, 劉改芬, 宋彥麗, 等. 全球腦卒中流行情況及其危險因素研究回顧[J]. 中國綜合臨床, 2014, 30(4): 437-439.

[2]Tuttolomondo A, Pecoraro R, Di Raimondo D, et al. Immune-inflammatory markers and arterial stiffness indexes in subjects with acute ischemic stroke with and without metabolic syndrome[J]. Diabetol Metab Syndr, 2014, 6(1): 28.

[3]Choi Y J, Jung S C, Lee D H, et al. Vessel wall imaging of the intracranial and cervical carotid arteries[J]. J Stroke, 2015, 17(3): 238-255.

[4]Hermus L, Lefrandt J D, Tio R A, et al. Carotid plaque formation and serum biomarkers[J]. Atherosclerosis, 2010, 213(1): 21-29.

[5]曹亦賓. 易損動脈粥樣硬化斑塊與缺血性卒中[J]. 中國卒中雜志, 2015, 10(3): 197-204.

[6]Beck M, Hansson G K. Anti-inflammatory therapies for atherosclerosis[J]. Nat Rev Cardiol, 2015, 12(4): 199-211.

[7]白瑞娜, 郗瑞席, 馮志博, 等. 巨噬細胞與動脈粥樣硬化—亞型及功能[J]. 中國循環雜志, 2014, 29(5): 393-395.

[8]Kapoor D, Trikha D, Vijayvergiya R, et al. Short-term adjuvant therapy with terminalia arjuna attenuates ongoing inflammation and immune imbalance in patients with stable coronary artery disease: In vitro and in vivo evidence[J]. J Cardiovasc Transl Res, 2015, 8(3): 173-186.

[9]Kuchta A, Lebiedzińska A, Fija kowski M, et al. Impact of plant-based diet on lipid risk factors for atherosclerosis[J]. Cardiol J, 2016, doi: 10. 5603/CJ. a2016. 0002.

[10]Ozturk C, Ozturk A. Does bilirubin level have an effect on serum lipid parameters and atherogenic plaque formation？[J]. Angiology, 2014, 65(4): 313.

[11]Wang X, Dong Y, Qi X, et al. Cholesterol levels and risk of hemorrhagic stroke: a systematic review and meta-analysis[J]. Stroke, 2013, 44(7): 1833-1839.

[12]Heo S H, Cho C H, Kim H O, et al. Plaque rupture is a determinant of vascular events in carotid artery atherosclerotic disease: involvement of matrix metalloproteinases 2 and 9[J]. J Clin Neurol, 2011, 7(2): 69-76.

[13]崔豹, 馬露, 曾源, 等. 老年高血壓患者頸動脈易損斑塊與近期缺血性腦卒中的相關性[J]. 中華老年心腦血管病雜志, 2013, 15(12): 1245-1248.

[14]方淳, 劉曉晟, 孫文萍, 等. 首發和復發急性缺血性腦卒中患者頸動脈斑塊的磁共振成像對比研究[J]. 介入放射學雜志, 2014, 23(3): 191-194.

[15]葉燕平. 腦梗死認知功能障礙患者早期康復訓練的研究[J]. 黑龍江醫藥科學, 2015, 38(4): 110-111.

[16]高雨田, 彭鵬, 褚春沐, 等. 42例腦梗死患者血清同型半胱氨酸水平研究[J]. 黑龍江醫藥科學, 2015, 38(1): 86-87.

[17]Erbel C, Dengler T J, Wangler S, et al. Expression of IL-17A in human atherosclerotic lesions is associated with increased inflammation and plaque vulnerability[J]. Basic Res Cardiol, 2011, 106(1): 125-134.

Correlation between the levels of serum proinflammatory cytokines and stability of carotid atherosclerotic plaque in patients with acute ischemic stroke

ZHANG Zuonian1, WANG Zhiye2, NI Mengyuan2, XU Jun1

(1.TheFourthSchoolofClinicalMedicine,NanjingMedicalUniversity,Nanjing,Jiangsu, 211166;2.DepartmentofNeurology,ShanghaiMeishanHospital,Nanjing,Jiangsu, 210039)

ABSTRACT:ObjectiveTo explore the correlation between the levels of serum proinflammatory cytokines and stability of carotid atherosclerotic plaque in patients with acute ischemic stroke. MethodsCarotid intima-media thickness (IMT) of 73 patients with acute ischemic stroke was detected by carotid color Doppler ultrasound. According to scoring results, the patients were assigned into plaque group and non-plaque group, and also were divided into stable plaque subgroup and unstable plaque subgroup based on plaque characteristics. The population statistics, previous history, complications, laboratory examination results and levels of serum proinflammatory cytokines were compared in all groups, and the correlation between the levels of serum proinflammatory cytokines and stability of carotid atherosclerotic plaque was analyzed by multivariable logistic regression analysis. ResultsThe age, systolic pressure and diastolic pressure on admission, levels of total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), fasting blood glucose (FBG), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), interleukin-17 (IL-17) and hypersensitive C-reactive protein (hs-CRP) were all significantly lower in non-plaque group than plaque group (P<0.05). The age and levelsof TC, TG, LDL-C, FBG, MMP-9, TNF-α, IL-1β, IL-17 and hs-CRP were all significantly lower in stable plaque subgroup than unstable plaque subgroup (P<0.05). TC (OR 1.592, 95%CI 1.22～2.14, P=0.007), MMP-9 (OR 1.565, 95%CI 1.12～2.00, P=0.008) and IL-17 (OR 1.787, 95%CI 1.54～2.38, P=0.005) were independent predictive factors of plaque instability. ConclusionThe levels of serum proinflammatory cytokines are associated with presence of carotid plaque in patients with acute ischemic stroke, and prominent increase of TC, MMP-9 and IL-17 levels are independent predictive factors of carotid plaque instability.

KEYWORDS:acute ischemic stroke; proinflammatory cytokines; carotid atherosclerosis; matrix metalloproteinase-9; interleukin; hypersensitive C-reactive protein

中圖分類號:R 743.3

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2016)09-006-04

DOI:10.7619/jcmp.201609002

通信作者:徐俊, E-mail: 13611572068@163.com

基金項目:梅山公司科研基金(MKY13-007)

收稿日期:2015-12-21