鐵蛋白在高血壓腦出血后血腫周圍腦水腫中的作用及機制

付　偉　畢東祥　杜文彬　郝魁元北京豐臺右安門醫院神經外科，北京　100069

鐵蛋白在高血壓腦出血后血腫周圍腦水腫中的作用及機制

付偉畢東祥杜文彬郝魁元
北京豐臺右安門醫院神經外科，北京100069

目的 探討血清鐵蛋白與高血壓腦出血后血腫周圍腦水腫的關系，并分析其在血腫周圍腦水腫發生中發揮的作用及機制。方法 采集2014年1月～2015年6月于北京豐臺右安門醫院神經外科住院治療的38例高血壓腦出血患者的臨床資料和實驗室數據，所有患者均在入院時及入院72 h后行血清鐵蛋白及頭顱CT檢查，計算入院時及入院72 h后血腫體積、腦水腫總體積及經校正后的相對水腫體積。采用單因素方差分析與腦出血后血腫周圍腦水腫相關的因素，采用Spearman相關系數分析血清鐵蛋白與相對血腫周圍腦水腫體積的相關性。結果 入院當天患者腦血腫體積為（13.25±5.54）cm3，入院72 h后腦血腫體積為（30.26±11.28）cm3，差異無統計學意義（P＞0.05）；入院72 h后患者腦水腫總體積為（49.37±14.23）cm3，較入院時腦水腫總體積［（30.26±11.28）cm3］顯著增大（P＜0.05）；相對水腫體積增加1.13倍。單因素方差分析顯示，高血清鐵蛋白水平（β=13.592，P＜0.01）及糖尿病（β=13.592，P＜0.01）是血腫周圍水腫體積增大的獨立危險因素。入院當天，患者血清鐵蛋白水平和相對水腫大小之間無明顯相關性 （r=0.11，P＞0.05）；入院72 h后相對水腫體積與血清鐵蛋白呈顯著正相關 （r= 0.67，P＜0.01）。結論 血清鐵蛋白是反映高血壓腦出血后血腫周圍腦水腫增大程度的一個重要指標，其在血腫周圍繼發性腦水腫的發生中起到重要的作用。

高血壓腦出血；血清鐵蛋白；血腫周圍腦水腫

腦出血（intracerebral hemorrhage）是腦卒中的一種，占所有卒中患者的21%～48%［1］，高血壓是引起腦出血最常見的原因，高血壓腦出血常見于中老年患者，但近年研究報道其發病有年輕化的趨勢，其致殘率及致死率高，發病后30 d內的病死率高達32%～50%［2］。在所有卒中類型中，腦出血是引起卒中患者的主要死亡原因之一［3］。腦出血后腦水腫是影響并決定患者臨床預后的關鍵因素，與腦出血后的繼發性損傷密切相關，而鐵離子在這一過程中發揮重要的作用［4-5］。近期研究表明去鐵胺也可減少腦出血后神經細胞的死亡及血腫的溶解，從而引起腦出血后的繼發性損傷［6］。血清鐵蛋白可作為機體鐵負荷的良好指標［7］。本研究采用酶聯免疫吸附測定（ELISA）檢測高血壓腦出血患者血清鐵蛋白的水平，并探討其對腦出血后繼發性腦水腫的作用。

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2014年1月～2015年6月于北京豐臺右安門醫院神經外科住院治療的38例高血壓腦出血患者為研究對象，其中男26例，女12例，平均年齡（53.45± 13.50）歲。本研究獲得醫院倫理委員會的批準。納入標準：①均符合高血壓腦出血的診斷；②首次發病，發病后6 h內明確診斷；③年齡30～80歲；④無全身嚴重并發癥；⑤患者及家屬對本研究知情同意，并簽署知情同意書。排除標準：①繼發性腦出血，或出血破入腦室內的患者；②CT檢查高度懷疑為動脈瘤或血管畸形破裂出血者；③合并有全身感染或心、肝、腎等重要臟器嚴重功能障礙的患者；④治療過程中使用抗凝劑者；⑤妊娠或哺乳期婦女。

1.2研究方法

記錄高血壓腦出血患者入院時其年齡、性別、血壓、意識障礙程度等一般臨床資料，并進行詳細的神經系統檢查，采用格拉斯哥昏迷量表（Glasgow coma scale，GCS）及美國國立衛生研究院卒中量表（national institutes of health stroke scale，NIHSS）分別評價患者的意識水平及卒中的嚴重程度。患者于發病12 h內給予頭顱CT檢查，24 h內抽取靜脈血檢測血清鐵蛋白、白介素-6（interleukin 6，IL-6）、腫瘤壞死因子α （tumor necrosis factor-α，TNF-α）、血糖及血常規，于發病72 h后再次給予頭顱CT檢查。

1.3檢測方法

1.3.1血清鐵蛋白檢測所有患者分別于發病后24 h內及入院72 h后空腹抽取肘靜脈血3 mL，離心血漿（3000 r/min×10min），取血清于-20℃保存待檢。試驗前將標本及血清鐵蛋白ELISA檢測試劑盒（德國RECl試劑公司）從冰箱中取出，在室溫中平衡20～30min溶解備用，具體檢驗步驟如下：①配制標準品液（20 ng/mL）；②標準品及樣本血清均取20μL于相應的反應板孔中；然后加入100μL酶聯物，輕輕混勻，室溫反應60 min；③棄去反應板內液體，用消毒去離子水反復洗滌5次，每孔加入100μL顯色液，輕輕搖勻，室溫暗處溫育20 min；④每孔加入50μL終止液，輕輕混勻30 s；⑤用酶標儀在450 nm波長處讀取吸光度（A）值，繪制標準曲線并計算樣本血清鐵蛋白濃度，結果以μg/L表示。

1.3.2腦血腫及水腫體積測定根據患者入院當天及入院72 h后的CT檢查結果計算腦血腫及水腫的體積。由1名影像學專家采用Advantage workstations AW4.2工作站對圖像進行處理，圈出興趣區域（regionsof interest，ROI），區分血腫和水腫，計算出血腫和絕對水腫體積，ROI的準確性檢驗參照參考文獻［8］。相對水腫體積=（絕對水腫體積-血腫體積）/血腫體積。

1.4統計學方法

采用SPSS 19.0統計軟件，計量資料數據用均數±標準差（±s）表示，采用t檢驗。與腦出血后腦血腫周圍水腫的相關因素采用單因素方差分析，相關性分析采用Spearman相關系數分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1高血壓腦出血患者血腫體積與血腫周圍腦水腫體積變化

入院當天患者腦血腫體積與入院72 h后腦血腫體積比較差異無統計學意義 （P＞0.05）。入院72 h后，患者腦水腫總體積較入院時腦水腫總體積顯著增大，差異有統計學意義（P＜0.05）。相對水腫體積增加1.13倍。見表1。

表1　高血壓腦出血患者血腫體積與血腫周圍腦水腫體積變化（±s）

表1　高血壓腦出血患者血腫體積與血腫周圍腦水腫體積變化（±s）

時間　血腫體積（cm3）腦水腫總體積（cm3）血腫周圍腦水腫體積與血腫體積的比值入院當天入院72 h后P值13.25±5.54 15.72±4.03 0.27 30.26±11.28 49.37±14.23 0.03 1.31（0.21～4.65）2.83（0.82～7.59）0.00

2.2腦血腫周圍水腫體積增大的危險因素分析

采用單因素方差分析基本臨床資料、影像學檢查及實驗室檢查結果中與血腫周圍水腫體積增大的相關的危險因素，結果發現從發病到入院平均時間、糖尿病、冠心病、高血清鐵蛋白水平、入院時低GCS評分，高NIHSS評分、血腫體積、水腫體積及相對水腫體積是引起72 h內血腫周圍水腫體積增大的危險因素（均P＜0.05），見表2。通過多因素分析排除混雜因素，結果發現高血清鐵蛋白水平（β=13.592，P＜0.01）及糖尿?。é?13.592，P＜0.01）是預測血腫周圍水腫體積增大的獨立危險因素。

表2　影響血腫周圍水腫體積增大的單因素分析

2.3腦出血后相對水腫體積與血清鐵蛋白的相關性

Spearman相關分析結果發現顯示：入院當天，患者血清鐵蛋白水平和相對水腫大小之間無明顯相關性（r=0.11，P＞0.05），見圖1；入院72 h后血清鐵蛋白水平與相對水腫體積呈顯著正相關 （r=0.67，P＜0.01），見圖2。

3　討論

高血壓腦出血后血腫周圍腦水腫主要表現為腦組織中水分的非正常集聚，伴有腦容積的增加，導致顱內壓的增高及神經元的損傷，對患者造成很大的危害，但其發生機制尚不清楚。目前認為血腫的占位損傷、繼發性腦缺血及紅細胞、白細胞、血紅蛋白、鐵離子及多種細胞因子共同參與了血腫周圍腦水腫的發生［9］。研究提示血紅蛋白的釋放及其降解產物引起了腦出血后的腦損傷［10］，其中血紅蛋白降解產物中的鐵離子對羥自由基的形成及氧化應激反應的調節可減輕神經損傷并阻止腦出血后水腫的形成［11-12］，鐵離子在腦出血后腦損傷中發揮著重要的作用［13-14］。去鐵胺可通過羥肟酸基團與游離或蛋白結合的三價鐵（Fe3+）結合，清除鐵蛋白和含鐵血黃素中的鐵離子，可減輕動物腦出血誘導的腦水腫和血紅蛋白誘導的腦水腫，降低腦出血后的腦損傷［6，15］。正常腦組織中平均鐵含量約為（63±24）μmol/g，是線粒體氧化反應和氧運輸不可缺少的物質，參與腦內DNA、RNA和蛋白質的合成等多種生理生化過程，并與多種中樞神經系統疾病的發生密切相關［16-17］。為了明確鐵離子在腦出血后血腫周圍腦水腫中發揮的作用，本研究通過測量血清鐵蛋白作為機體鐵負荷的指標，分析其與血腫周圍腦水腫的關系。

圖1　入院當天患者血清鐵蛋白水平與相對腦水腫體積的散點圖

圖2　入院72 h后患者血清鐵蛋白水平與相對腦水腫體積的散點圖

本研究結果顯示與入院當天比較，入院72 h后血腫體積雖然增加，但差異無統計學意義（P＞0.05）；而腦水腫體積顯著增大，差異有統計學意義（P＜0.05）。血腫周圍腦水腫體積與血腫體積的比值即相對水腫體積增加1.13倍。這與目前臨床資料顯示大量腦出血患者在出血后3～4 d達到腦水腫的高峰期結果一致。入院當天，相對血腫體積與血清鐵蛋白水平無明顯相關性；而在入院72 h后，血清鐵蛋白水平越高，患者相對水腫體積越大，呈明顯正相關（r=0.67，P＜0.01）。有學者認為在腦出血發生48 h內，血腫周圍腦組織水腫主要與血腫占位、繼發性腦缺血及凝血酶激活等方面有關［9，18］，而晚期血腫周圍腦組織水腫與血腫內紅細胞溶解釋放的血紅蛋白及降解產物有關。在對腦出血實驗動物的研究中發現與血凝塊分解相伴的紅細胞破裂降解過程主要出現在腦出血后數天內，是血清鐵蛋白產生的主要來源。這就解釋了入院當天相對水腫體積與血清鐵蛋白無明顯相關性，而72 h后呈明顯的正相關。此外，本研究還分析了所有患者血糖、紅細胞、血紅蛋白、白細胞、IL-6、TNF-α與血腫周圍水腫體積增大的關系，以排除如感染、貧血、應激性高血糖等對實驗數據的影響。在單因素方差分析中發現這些因素與血腫周圍水腫體積增大無明顯相關性。因此本研究提示，鐵離子超載在腦出血72 h后血腫周圍腦組織水腫的發生過程中相對于炎癥細胞及炎性介質釋放引起的應激性反應方面，起到了更為主要的作用。

目前臨床對腦出血治療的重點仍是防止血腫的擴大，對延遲出現的血腫周圍的腦水腫關注較少，但通過之前的研究不難發現減少血腫周圍腦組織水腫可以改善腦出血患者的預后［19-20］。本研究發現血清鐵蛋白與遲發的血腫周圍腦水腫密切相關，可以作為間接反映腦組織水腫的程度的一個指標，同時為治療腦血腫周圍腦水腫提供一個潛在的靶點。

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Effect and mechanism of ferritin in perihematoma edema of patients with hypertensive intracerebral hemorrhage

FUWei BIDongxiang DUWenbinHAO Kuiyuan
Department of Neurosurgery，Beijing Fengtai You'anmen Hospital，Beijing100069，China

Objective To explore the association between serum ferritin and perihematoma edema of patients with hypertensive intracerebral hemorrhage，and to analyze its effects and mechanism in brain edema around the hematoma. Methods The clinical data and laboratory data of 38 patients with hypertensive cerebral hemorrhage treated in Department of Neurosurgery of Beijing Fengtai You'anmen Hospital from January 2014 to June 2015 were collected.Serum ferritin and cranial CTwere tested at hospitalized and 72 h after admission.Hematoma volume，total volume of cerebral edema and relative edema volume at hospitalized and 72 h after admission were calculated.The factors associated with perihematoma edema in patients with cerebral hemorrhage were analyzed by one-way analysis of variance.The relationship between relative brain edema hematoma volume and serum ferritin was analyzed by Spearman correlation coefficient.Results The intracerebral hematoma volume atadmission was（13.25±5.54）cm3，and（30.26±11.28）cm3at72 h after admission，the difference was not statistically significant（P＞0.05）.The total volume of cerebral edema was（49.37± 14.23）cm3at 72 h after admission，which was significantly bigger than that at admission［（30.26±11.28）cm3］（P＜0.05）. The relative edema volume increased 1.13 times.The one-way analysis of variance showed that，high levels of serum ferritin（β=13.592，P＜0.01）and diabetes（β=13.592，P＜0.01）were the independent risk factors for increasing volume of edema around the hematoma.At admission，the levels of serum ferritin had no correlation with the relative edema size（r=0.11，P＞0.05）.At 72 h after admission，serum ferritin was positively correlated with the relative edema volume（r=0.67，P＜0.01）.Conclusion Serum ferritin is an important indicator for perihematoma edema in patients with hypertensive intracerebral hemorrhage，which plays an important role in secondary brain edema around the hematoma.

Hypertensive intracerebral hemorrhage；Serum ferritin；Brain edema around the hematoma

R743.34

A

1673-7210（2016）01（b）-0046-04

2015-09-17本文編輯：張瑜杰）