腦梗死患者血清Hcy水平與氧化應激、炎癥和胰島素抵抗狀態的相關性研究

梁雅茹　李齊光　陳培松 馮品寧 李介華

【摘要】 目的：揭示腦梗死患者血清Hcy水平與氧化應激、炎癥和胰島素抵抗狀態的相關關系。方法：檢測所有入選者血清Hcy、MDA、SOD、hs-CRP、sICAM-1、FPG、FINS和HOMA-IR各指標的含量，揭示腦梗死患者的血清Hcy水平與機體氧化應激、炎癥及胰島素抵抗狀態的相關關系。

結果：高血壓合并腦梗死組血清Hcy水平顯著高于單純高血壓組和正常對照組（P<0.05）;高血壓合并腦梗死組MDA、hs-CRP、sICAM-1、FPG、FINS和HOMA-IR水平均顯著高于單純高血壓組和正常對照組（P<0.05），而SOD含量則較正常對照組明顯降低（P<0.05）;高血壓合并腦梗死組血清Hcy含量與MDA、SOD、hs-CRP、sICAM-1和HOMA-IR水平分別進行相關分析表明，Hcy與MDA、hs-CRP、sICAM-1和HOMA-IR均呈正相關，但Hcy與SOD則呈負相關。結論：血清Hcy水平的升高是腦梗死發生發展的重要風險因素之一，氧化應激、炎癥反應和胰島素抵抗均在腦梗死中起重要作用，Hcy水平升高可能是導致氧化應激、炎癥和胰島素抵抗產生的一種因素。

【關鍵詞】 腦梗死; 同型半胱氨酸; 氧化應激; 炎癥; 胰島素抵抗

Relationship between Elevated Serum Hcy Level and Oxidative Stress，Inflammation and Insulin Resistance Status in Cerebral Infarction Patients/LIANG Yaru，LI Qiguang，CHEN Peisong，et al.//Medical Innovation of China，2019，16（21）：00-006

【Abstract】 Objective：To reveal the correlation between oxidative stress，inflammation，insulin resistance and elevated serum Hcy levels in cerebral infarction patients.Method：By detecting serum Hcy，MDA，SOD，hs-CRP，sICAM-1，FPG，FINS and HOMA-IR levels of all the candidates，we intended to reveal the relationship between oxidative stress，inflammation，insulin resistance and Hcy levels of patients with cerebral infarction.Result：Hcy level in hypertension complicated with cerebral infarction group was significantly higher than those of single hypertension group and normal control group（P<0.05）.MDA，hs-CRP，sICAM-1，FPG，FINS and HOMA-IR levels in hypertension complicated with cerebral infarction group were significantly higher than those of single hypertension group and normal control group（P<0.05），but SOD level was significantly lower in hypertension complicated with cerebral infarction group（P<0.05）.Moreover，Hcy and MDA，hs-CRP，sICAM-1 and HOMA-IR were respectively positively correlated，but it was a negative correlation relationship between Hcy and SOD in hypertension complicated with cerebral infarction group.Conclusion：Hhcy is one of the important risk factors in occurrence and development of cerebral infarction，oxidative stress，inflammation and insulin resistance play important roles in cerebral infarction，and Hhcy may cause oxidative stress，inflammation and insulin resistance.

【Key words】 Cerebral infarction; Homocysteine; Oxidative stress; Inflammation; Insulin resistance

First-authors address：The Sixth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University，Qingyuan 511518，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.21.001

中風是目前嚴重危害人類健康的腦血管疾病，由于其具有發病率高、致殘率高及致死率高的特點，成為我國醫療健康資源的重大負擔[1]。其中缺血性中風又稱為腦梗死，占中風比例的80%～85%[2]，是由于各種因素導致局部腦組織區域血液供應障礙，使腦組織缺氧、壞死，繼而引發神經功能的減退、缺失癥狀。隨著生活水平的提高，腦梗死的發病率也有上升趨勢，因此發現新的獨立危險因素、研究腦梗死的致病機制是非常重要的。研究報道，HHcy與顱內動脈鈣化和AS形成緊密相關[3]，AS是導致心腦血管疾病的重要因素，是腦梗死的病理基礎，氧化應激-炎癥貫穿AS斑塊的形成和發展過程中[4-5]。另外有研究表明，以高胰島素血癥為主要標志的IR和腦梗死的發生有關[6]，但其之間的具體機制尚不清楚。因此本研究通過對高血壓合并腦梗死患者、單純高血壓患者及體檢健康人員血清Hcy水平及氧化應激和炎癥指標的檢測分析，意在探討腦梗死患者血液Hcy水平與氧化應激和炎癥的關系，為研究腦梗死的病因學提供更多線索。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年5-11月在中山一院住院部就診的單純原發性高血壓患者60例（單純高血壓組），高血壓合并腦梗死患者60例（高血壓合并腦梗死組），同期在中山大學附屬第一醫院體檢健康者60例作為正常對照組。納入標準：原發性高血壓診斷參照《中國高血壓防治指南2010》[7]相關標準，腦梗死診斷參照《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》[8]相關標準，并且均經CT與MRI影像學檢查后證實。排除標準：繼發性高血壓、高脂血癥、糖尿病、風濕性心臟病、急性心力衰竭、心肌梗死、急性冠狀動脈綜合征、外周血管病、嚴重心律失常、腦出血、既往有腦卒中病史者、惡性腫瘤、惡性貧血、慢性阻塞性肺疾病、急慢性感染性疾病、嚴重肝腎功能不全、自身免疫性疾病患者及妊娠期婦女;近一個月內均未服用影響Hcy結果的藥物（善存、21-金維他、卡馬西平、苯妥英鈉、甲氨蝶呤等）的患者。該研究已經通過倫理學委員會的批準，所有受試者及家屬均簽署知情同意書，知情并同意接受調查。

1.2 方法 采集所有入選者空腹8 h以上的靜脈血5 mL，3 000 r/min離心分離血清。棄去脂血和溶血標本。所有試劑均在其有效期內使用，檢測前確認儀器狀態良好，且所有檢測指標的質控數據均在靶值±2個標準差范圍之內。

1.2.1 Hcy、SOD、hs-CRP、FPG、FINS水平測定 所用試劑盒、標準液均由美康生物科技股份有限公司提供，檢測儀器為HITACHI 7180全自動生化分析儀。

1.2.2 丙二醛（MDA）含量測定 采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法，試劑盒購自碧云天生物技術有限公司，所有檢測操作均嚴格按照試劑盒所附說明書進行。

1.2.3 可溶性細胞間黏附分子（sICAM-1）水平測定 檢測方法為ELISA法，試劑盒購自武漢博士德生物技術有限公司，所有檢測操作均嚴格按照試劑盒所附說明書進行。

1.2.4 胰島素抵抗指數（HOMA-IR）計算 采用1985年英國牛津大學Turner科研小組提出的HOMA穩態模型計算HOMA-IR。計算公式為HOMA-IR=空腹血糖水平（FPG，mmol/L）×空腹胰島素水平（mU/L）/22.5。

1.3 統計學處理 采用SPSS 20.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，多組數據行正態分布檢驗和方差齊性檢驗后，采用單因素方差分析（One-Way ANOVA）與組間Student Newman-Keuls test（SNK）兩兩比較;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組一般資料比較 單純高血壓組，男31例，女29例，平均年齡（65.00±11.29）歲;高血壓合并腦梗死組，男33例，女27例，平均年齡（66.59±11.15）歲;正常對照組，其中男30例，女30例，平均年齡（65.80±12.50）歲。三組年齡、性別基本資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 三組血清Hcy、SOD和MDA變化比較 與單純高血壓組和正常對照組相比，高血壓合并腦梗死組血清Hcy和MDA水平均明顯增高，差異均有統計學意義（P<0.05）;且單純高血壓組MDA水平明顯高于正常對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。與單純高血壓組和正常對照組相比，高血壓合并腦梗死組血清SOD水平明顯降低，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1和圖1。

2.3 Hcy水平與氧化應激狀態的相關分析 對60例

高血壓合并腦梗死患者血清Hcy與MDA含量做相關分析表明，患者血清Hcy的升高與機體氧化應激的亢奮狀態呈正相關（r=0.503，P<0.01）;對60例高血壓合并腦梗死患者血清Hcy與SOD含量做相關分析表明，血清Hcy的升高與機體抗氧化能力呈負相關（r=-0.478，P<0.01）。

2.4 三組血清Hcy、hs-CRP水平及sICAM-1變

化比較 與單純高血壓組和正常對照組相比，高血壓合并腦梗死組血清Hcy、hs-CRP和sICAM-1水平均明顯增高，差異均有統計學意義（P<0.05）;且單純高血壓組sICAM-1水平高于正常對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2和圖2。

2.5 Hcy水平與炎癥狀態的相關分析 對60例高血壓合并腦梗死患者血清Hcy與hs-CRP含量做相關分析，r=0.646，P<0.01;對60例高血壓合并腦梗死患者血清Hcy與sICAM-1含量做相關分析，r=0.308，P<0.01;血清Hcy的升高與機體的高炎癥狀態呈正相關。

2.6 三組血清FPG、FINS及HOMA-IR變化 與單純高血壓組和正常對照組相比，高血壓合并腦梗死組血清FPG、FINS和HOMA-IR的水平均明顯增高，差異均有統計學意義（P<0.05），見圖3和表3。

2.7 同型半胱氨酸水平與胰島素抵抗的相關分析 對60例高血壓合并腦梗死患者血清Hcy與HOMA-IR做相關分析，高血壓合并腦梗死患者血清Hcy的升高與機體胰島素抵抗狀態呈正相關（r=0.312，P<0.01）。

3 討論

多項研究表明，高同型半胱氨酸血癥（Hyperhomocysteinemia，HHcy）是心腦血管疾病的重要獨立危險因素[9-11]，血清中Hcy水平與中風風險之間有很強的劑量相關關系[12]。在本研究中筆者發現高血壓合并腦梗死組Hcy水平較單純高血壓組和正常對照組均明顯升高（P<0.05），提示Hcy水平升高與腦梗死有關。HHcy如何介導腦梗死的發生發展，目前尚不十分清楚，越來越多的證據支持氧化應激-炎性反應機制[13-14]。氧化應激是指機體遭受各種有害刺激時，體內氧自由基的產生增多，機體的抗氧化能力受損，出現氧化/抗氧化失衡，從而導致組織細胞的損傷。多種因素可引發機體自由基的生成，其中最具有生物活性的自由基是活性氧（reactive oxygen species，ROS）。機體ROS過多可導致生物膜磷脂多不飽和脂肪酸的鏈式反應過程，最終產生過氧化脂質（lipid peroxiade，LPO）及其二級降解產物丙二醛（MDA），MDA的含量可以指示機體ROS的含量以及脂質過氧化損傷的程度。同時，機體存在完善的抗氧化防御系統，主要包括超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）等。生理情況下，機體的氧化/抗氧化防御系統處于動態平衡，但是當任何原因導致的ROS過剩，均會引發機體脂質過氧化應激損傷，關聯機體各種疾病的生理病理過程。本研究結果顯示，高血壓合并腦梗死組患者MDA含量明顯高于單純高血壓組和正常對照組（P<0.05），而SOD水平則較單純高血壓組和正常對照組均明顯降低（P<0.05），提示腦梗死時氧自由基的生成增加，氧化應激反應亢奮，抗氧化酶的消耗增加，揭示了腦梗死的發生涉及ROS代謝的紊亂以及氧化/抗氧化狀態的失衡。結果還顯示，高血壓合并腦梗死組患者血清Hcy含量與MDA含量呈正相關關系，說明HHcy與機體的氧化應激亢奮狀態密切相關。

研究表明，Hcy能夠使眾多炎性分子IL-6、IL-8、MCP-1和MMP-9的產生增多[15]，故Hcy在腦梗死的炎癥過程中可能有重要的作用。hs-CRP作為一個炎癥指標是目前常用于評估腦梗死的嚴重程度及預后的指標。細胞黏附分子（cell adhesion molecules，CAM）是位于細胞膜表面的大分子跨膜糖蛋白，主要介導細胞之間，細胞與細胞外基質間的相互粘連，其在維持正常組織穩定、介導炎性細胞遷移、血栓形成等過程中起重要作用[16]。近年來在動脈粥樣硬化發病中研究的CAM主要包括細胞間黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）和血管細胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）等[17-18]。其中ICAM-1主要分布于血管內皮細胞、上皮細胞和平滑肌細胞等，當炎癥因子刺激細胞后，ICAM-1表達可迅速增加，故其血清含量升高提示內皮細胞等的黏附作用增強。研究發現，機體凝血機制激活后，可大幅度激活黏附分子，損傷內皮細胞，進而使中性粒細胞、巨噬細胞和小膠質細胞等被活化，其表現為機體血清ICAM-1和VCAM-1水平升高，兩者又可直接損傷內皮細胞，引發局部腦組織缺血[19]。血清可溶性細胞間黏附因子-1（soluble intercellular adhesion molecule-1，sICAM-1）廣泛分布于血管內皮細胞和粒細胞表面，同時又能夠促進粒細胞和單核細胞等聚集，進而導致動脈粥樣硬化的發生[20]。研究發現，生理條件下腦血管內皮上可有低水平的sICAM-1表達，然而當急性腦梗死或腦出血出現明顯炎癥反應時，腦血管內皮細胞則會大量表達sICAM-1，表現為血清中sICAM-1的水平明顯升高，引起炎癥細胞黏附浸潤，使血管內皮損傷加重，進而加快動脈硬化的進程[21]。在本研究中筆者發現高血壓合并腦梗死組血清hs-CRP和sICAM-1水平均明顯高于單純高血壓組和正常對照組，且Hcy與hs-CRP、sICAM-1均呈正相關，說明HHcy和高炎癥狀態在腦梗死的發病機制中有重要意義。

胰島素抵抗可引發糖耐量降低，導致高血糖，進而引發腦血管，尤其是腦微小血管循環受阻。文獻[22]報道，胰島素抵抗可增厚小血管基膜，促進血管內皮增生化，衍生泡沫細胞和導致微小血管動脈粥樣硬化。本研究發現，高血壓合并腦梗死組與正常對照組比較，其FBG、FINS水平和HOMA-IR指數均顯著升高，差異均有統計學意義（P<0.05），表明腦梗死患者存在胰島素抵抗。Wiberg等[23]學者也認為胰島素抵抗常伴有代償性的高胰島素血癥，促進腦梗死的發生，因此筆者認為胰島素抵抗可能是腦梗死的重要風險因素。另外，本研究將Hcy和HOMA-IR做了相關分析，發現血液Hcy水平與胰島素抵抗呈正相關，揭示在腦梗死的形成過程中，血液Hcy水平和胰島素抵抗具有協同作用，改善腦梗死患者胰島素抵抗的狀態可能是降低其發病率的重要途徑。但腦梗死發病機制復雜，本研究未納入BMI、血脂指標等進行綜合分析，故仍需進一步的研究。

綜上所述，高Hcy、MDA、hs-CRP、sICAM-1、FBG、FINS、HOMA-IR水平及低SOD水平是腦梗死的風險因素，提示在腦梗死的防治過程中，要綜合考慮氧化應激-炎癥和胰島素抵抗等危險因素，積極采取相應的干預措施，有效防治腦梗死的發生發展。血清Hcy水平的升高是腦梗死發生發展的重要風險因素之一，氧化應激、炎癥反應和胰島素抵抗均在腦梗死中起重要作用，Hcy水平升高可能是導致氧化應激、炎癥和胰島素抵抗產生的一種因素。

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（收稿日期：2019-01-22） （本文編輯：程旭然）