伏 尹,郭 琪,祝 青,賀軍宇,鄒國英
(湖南中醫藥大學臨床醫學院檢驗教研室/湖南省腦科醫院檢驗科,湖南長沙 410007)
腦卒中是神經內科常見的腦血管疾病,是我國城鄉合計的第一位死亡原因,每年死亡100萬余人,幸存者也多留下偏癱、勞動能力喪失等后遺癥。腦卒中分為缺血性卒中(IS)和出血性卒中(HS)。其中,IS又稱腦梗死,是由于腦部血液供應障礙導致腦組織壞死,神經功能缺損,是腦血管病中最常見的類型,約占全部腦血管病的75%,一般起病慢,危害較HS輕。HS系因各種因素導致腦血管壁病變、壞死、破裂出血,包括腦出血和蛛網膜下腔出血,起病急,致殘率及致死率較高,其病理機制與血管內皮損傷及炎性反應密切相關。本研究通過檢測血管內皮生長因子(VEGF)、同型半胱氨酸(HCY)、纖維連接蛋白(Fn)、載脂蛋白E(ApoE)在HS患者血清和腦脊液的表達水平,了解上述指標是否與腦卒中患者內皮功能改變相關,并分析其在腦卒中發生發展過程中的影響,以期為臨床診斷、治療及預后提供依據。
1.1一般資料 選擇2015年8月至2016年8月在湖南省腦科醫院住院腦卒中患者,根據病情檢測需要采集血液及腦脊液標本送至檢驗科檢測后留取樣本;選擇同期因病情診療需要采集腦脊液檢測且無神經系統、心血管系統疾病及炎癥患者樣本作為對照組。按照美國NINCDS標準(1978年):臨床記錄的病史中有急劇發病并且癥狀持續24 h以上或導致死亡的局限腦癥狀并且符合下列之一:影像學檢查有腦出血,或手術時證實腦內出血,或腰穿腦脊液呈血性(非損傷性)。其中,蛛網膜下腔出血符合下列2項標準。(1)臨床記錄的病史中有急劇發病的以下臨床表現:劇烈頭痛或入院后初次覺醒時劇烈頭痛和(或)嘔吐,意識水平下降;腦膜刺激征;視網膜(玻璃體膜下)出血,影像學證實在大腦外側裂、額葉間、基底池或腦室內有血腫或蛛網膜下腔血腫,或腰穿腦脊液呈血性;(2)手術證實有囊性動脈瘤或動靜脈畸形,或血管造影證實有囊性動脈瘤或動靜脈異常作為出血來源的證據(如正常血管痙攣或鄰近動脈瘤的血塊)。入院后及時追蹤HS患者第5、14天的血液和腦脊液標本,篩選并追蹤到入組病例85例,其中HS組52例,其中男37例,女15例,年齡27~87歲,平均69歲;IS組33例患者,其中男20例,女13例,年齡44~87歲,平均67歲。另選取因病情需要抽取腦脊液且排除感染、神經系統及心血管系統疾病患者20例作為對照組,其中男13例,女7例,年齡3~80歲,平均52歲。納入標準:所有HS患者能追蹤達到入院后第5、14天的血液和腦脊液標本。排除標準:未得到入院后第5、14天的血液和腦脊液標本患者;入院前1個月內服用他汀類藥物;合并缺血性心、腦血管疾病者;腫瘤;感染性疾病;術后5 d內需要再次手術;嚴重的其他系統疾病。
1.2方法
1.2.1標本的獲取 留取(臨床檢測后)患者入院后第1、5、14 天血液和腦脊液標本,收集的標本離心冷凍制備成實驗樣本,-80 ℃貯存待測。
1.2.2檢測指標 VEGF測定均采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA),試劑盒均為R&D Systems 公司產品,均按試劑說明書進行操作;HCY采用酶循環法測定,Fn和ApoE采用乳膠增強免疫比濁法測定,試劑盒均為美康生物科技公司生產,儀器為西門子ADVIA 2400。
1.2.3評分 對所有入選的HS進行美國國立衛生研究院腦卒中量表(NIHSS)評定神經功能狀況和Barthel指數評分評定日常生活活動能力。

2.1HS患者血清中血管功能實驗室指標的檢測 HS患者血清VEGF、HCY及ApoE水平較IS組及對照組高,Fn在IS組比對照組水平高,而HS組比對照組低,差異均有統計學意義(P<0.05),表明HS患者內皮損傷均較IS患者及對照組嚴重。見表1。
2.2HS患者血清中血管功能實驗室指標的變化 HS組患者存在內皮損傷,為了更好地了解患者狀態的變化,本研究監測了HS患者治療過程中(入院后1、5、14 d)血清HCY、Fn、ApoE及VEGF水平的變化,結果顯示HS組患者入院后第5、14天Fn水平逐漸上升,差異有統計學意義(P<0.05),趨于對照組,其他參數無趨勢性改變。見圖1。
2.3HS組與對照組患者腦組織中血管功能實驗室指標表達情況比較 HS患者以上血清參數水平提示血管內皮損傷程度較嚴重,通過進一步觀察患者直接損傷部位——腦組織血管內皮損傷程度發現,HS患者腦脊液中HCY、ApoE、VEGF水平高于對照組,而Fn水平低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),腦組織存在血管內皮損傷,見表2、圖2。

表1 各組患者血清中血管功能指標表達情況
注:與HS組比較,*P<0.05

表2 HS組與對照組患者腦脊液中的血管功能實驗室指標表達情況比較
注:與HS組比較,*P<0.05

注:A為HCY,B為Fn,C為Apo E,D為VEGF
圖1不同時間點HS患者血清中血管功能指標的變化

圖2 HS組與對照組組患者腦脊液中血管功能指標表達水平比較
2.4HS組患者腦脊液與循環血液中血管功能實驗室指標比較 通過HS組患者腦脊液與血液中各參數的比較,本研究發現,HS組患者血清中HCY、Fn、ApoE、VEGF水平均較高,差異有統計學意義(P<0.05),表明HS組患者腦組織血管內皮損傷,神經保護功能和血管修復功能下降。見圖3。

注:A為HCY,B為Fn,C為Apo E,D為VEGF
圖3出血性腦卒中患者血清和腦脊液中血管功能指標的水平比較
2.5HS組患者腦脊液各血管功能指標的相關性分析 HS組患者腦脊液中HCY和ApoE水平成正相關(r=0.645,P=0.001),并且這二者與患者NIHSS評分正相關(r=0.547,P=0.006;r=0.720,P<0.001),與Barthel指數評分負相關(r=-0.703,P<0.001;r=-0.765,P<0.001),見表3和圖4。

表3 HS組患者腦脊液血管功能指標的相關性分析

續表3 HS組患者腦脊液血管功能指標的相關性分析
注:-表示無數據

注:A為HCY與Apo E相關性分析,B為HCY與NHISS評分相關性分析,C為HCY與BI相關性分析
圖4 HS組患者腦脊液HCY與血管功能及預后的關系
HS是指非外傷性腦實質內血管破裂引起的出血,起病急驟、病情兇險,具有高病死率和不良預后率,其發病主要原因是腦血管病變,病理機制與腦血管滲透性、凝血酶釋放、炎性反應等密切相關。各種血管功能指標在疾病的發生及發展過程中均有不同的改變,可為疾病的診療提供有力的依據。
HCY是一種從蛋氨酸中提取的含硫氨基酸,HCY的血清水平會隨著年齡的增長而升高[1]。研究資料表明,高HCY水平可促進血管和血細胞的氧化損傷,導致動脈粥樣硬化和缺血損傷[2-3]。HCY也與腦血管疾病存在密切聯系,是腦血管疾病發生的一個獨立危險因素[4]。相關報道發現,高水平HCY可導致缺血性卒中患者TM基因高甲基化[5]。本研究檢測了出血性卒中患者血清血管內皮相關因子,結果發現HS組患者循環血中HCY表達高于對照組,與先前報道相符[1,6]。腦脊液中HCY的水平也增加,但低于循環血中的濃度,提示HS過程中存在腦組織內血管內皮功能的下降。
Fn是一種高分子糖蛋白物質,其具有較多的生物學功能,在維持組織器官的整體性和血管壁的完整性中起著重要作用[7-8]。Fn作為血小板整合素的配體,參與血小板的黏附、聚集反應,與動脈粥樣硬化有關聯[9]。同時,Fn可作為暫時性基質在神經細胞的再生修復過程中產生聚集作用,增強修復效果[10]。本研究中,HS組患者的血清和腦脊液中Fn水平均較對照組低,可能的原因有:(1)Fn作為血腦屏障基底膜成分可被腦血管疾病中激活的基質金屬蛋白酶(MMPs)降解[11-12];(2)Fn參與血小板聚集、黏附被消耗。之后隨著血腦屏障的修復,Fn水平逐漸升高,同時升高的Fn有助于修復損傷的基底膜和神經細胞。
ApoE是血漿脂蛋白重要成分,可由肝細胞和腦組織合成,在大腦主要是由星形膠質細胞產生,也可以由受損或緊張的神經元產生[13]。在腦血管疾病方面,ApoE可產生較多的促炎細胞因子和較少的抗炎細胞因子介導神經炎癥[14]。本研究結果顯示,HS組患者血清中和腦脊液中均檢測到ApoE水平升高,提示HS患者存在炎性反應。來源于星形膠質細胞的ApoE4可提高MMPs水平,引起患者血腦屏障基底膜降解和腦內皮細胞功能受損[15]。因此,ApoE水平的升高會導致腦血管形成功能障礙,影響血腦屏障的修復,同時高水平的ApoE會增加腦卒中的風險。
作為血管內皮標志物的血VEGF在中樞神經系統中的表達受到炎癥、缺氧等因素調節,具有促進內皮細胞增殖,誘導新血管生成的功能[16]。多數研究表明,血管內皮細胞(EC)及VEGF參與缺血性腦卒中發病的各個階段,并且VEGF介導的炎性反應早于其介導的新生血管形成作用[17]。有研究發現,HS患者VEGF水平明顯升高,升高的VEGF可以幫助腦卒中患者改善循環,并抑制細胞凋亡,具有神經保護的功能[18],同時VEGF可以與五聚素PTX3結合抑制血腦屏障通透性增加[19]。但腦脊液中VEGF水平較血清低,提示HS過程中存在腦組織內血管內皮功能的下降,神經保護功能受損。
以上的血管功能實驗室檢測結果表明,HS腦組織存在內皮功能損傷。HS患者HCY、ApoE和VEGF濃度高于IS組患者,提示HS組患者血腦屏障損傷程度較缺血性卒中嚴重,可能與其致死率和致殘率高及預后較差有關。Fn在HS組低水平會使微血管完整性破壞和通透性增加,引起血腦屏障損傷。在IS組Fn水平升高,這可能與斑塊形成、動脈粥樣硬化等血管壁病變的炎癥有關,同時升高的Fn可參與血栓形成,對血管創面進行修復[20]。Fn在這兩組的濃度差異有助于IS和HS的鑒別。HS患者發病第5、14天的Fn血清水平有明顯上升趨勢,提示其與HS病情轉歸有關。HS患者Fn的恢復可以提示血管損傷的修復,如果Fn一直在處于較低的水平,則有可能提示預后不良或者病情惡化。在腦脊液4種參數的相關分析中,HS組患者腦脊液中HCY和ApoE水平成正相關,并且二者與患者NIHSS評分正相關,與Barthel指數評分負相關,進一步表明HCY與循環系統功能損傷有關,HS患者HCY和ApoE水平越高,提示損傷越嚴重,日常生活活動能力越差,是HS患者的不利預后因素。
本研究通過檢測血清及腦脊液中的HCY、Fn、ApoE和VEGF,發現HS患者存在血管內皮功能的損傷,神經保護功能下降,且HS較IS嚴重。Fn在HS組水平較低而在IS組水平升高,這種表達差異有助于IS和HS的鑒別,且可以提示病情的轉歸,低水平的Fn可能是HS預后不良因素。HCY和ApoE水平與HS患者NIHSS評分正相關,與Barthel指數評分負相關,與腦卒中的發生、發展密切相關。