急性缺血性腦卒中患者血清Pannexin1水平變化及其與病情嚴重程度和預后的關系

辛家厚，楊玲玲，俞明明，汪青松

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)是指腦部血液供應不足引起腦組織缺血缺氧壞死，進而導致神經功能不同程度損傷的腦血管疾病，在全部腦卒中約占69.6%～70.8%，是臨床常見的神經系統多發病和常見病[1，2]。AIS具有發病急驟、病情進展快、致殘率和致死率高等特點[3]，隨著生活節奏加快、工作壓力增大以及人口老齡化的加劇，其發病率呈逐漸上升趨勢。及時確診AIS并評估病情嚴重性，對臨床制定針對性治療方案改善患者病情，提高預后具有重要意義。AIS發病初期即出現神經功能缺損[4]，尋找與早期神經功能障礙密切相關且靈敏度高、特異性好的生化指標輔助臨床診斷AIS成為相關領域研究熱點。泛連接蛋白-1(Pannexin1)位于人第38號染色體上，是在中樞神經系統細胞膜上形成的蛋白通道，通過調節三磷酸腺苷、谷氨酸等神經遞質的釋放而介導神經突觸的可塑性，進而維持人體正常的生理功能，Pannexin1通道在病理狀態下被激活后打開，通過改變細胞膜的通透性可誘發多種神經毒性反應[5，6]。研究顯示[6，7]，Pannexin1異常改變介導了癲癇、阿爾茨海默病等多種神經系統疾病發病。Freitas-Andrade等[8]通過抑制Pannexin1通道激活可減輕AIS神經功能損傷，并由此推測Pannexin1與AIS發病有關。本研究通過檢測血清Pannexin1蛋白表達，旨在探討其與AIS病情嚴重性及預后不良的關系。報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2020年1月我院收治的113例AIS患者為病例組，納入標準：①入院時典型臨床癥狀，如眩暈、頭痛、頭昏、惡心嘔吐等主觀癥狀，肢體不同程度偏癱、步態不穩等軀體癥狀，吞咽困難、中樞性面癱和舌癱等神經癥狀，并經腦部CT或MRI、動脈血管造影等檢查確診為AIS，符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南》診斷標準[2]；②首次發病且發病至入院時間<24 h；③患者年齡>18歲；④患者存活時間>3 m者；⑤患者無重要臨床信息遺漏。排除標準：①心臟功能不全的患者；②肝、腎功能障礙的患者；③妊娠期、哺乳期的患者；④嚴重腦外傷史、腦出血史、短暫性腦缺血性發作史的患者；⑤急慢性炎癥反應性疾病患者；⑥自身免疫性疾病患者；⑦嚴重認知功能障礙的患者；⑧其他神經系統疾病患者；⑨惡性腫瘤患者。于同期隨機選取58例年齡、性別與AIS患者相近的健康體檢者為對照組，對照無任何基礎疾病，近期無任何服藥史，無任何外傷史等。病例組與對照組性別、年齡、BMI等基線資料比較無差異(P>0.05)，具有可比性(見表1)。本研究經醫院倫理委員會批準，研究對象家屬均簽署知情同意書。

表1 比較病例組與對照組基線資料

1.2 分組 采用美國國立衛生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)對AIS患者神經功能缺損程度進行評分，并根據NIHSS評分將其分為輕度缺損組(n=42)，NIHSS評分<4分；中度缺損組(n=45)，NIHSS評分4～15分；重度缺損組(n=26)，NIHSS評分>15分。采用MRI對腦梗死體積進行測量，并將其分為小梗死組(n=37)，腦梗死體積<5cm3；中度梗死組(n=51)，腦梗死體積5～10 cm3；大梗死組(m=25)，腦梗死體積>10 cm3。治療后90 d采用改良Rankin量表(modified Rankin Scale，mRS)對患者預后進行評分，并根據mRS評分將其分為預后良好組(n=81)，mRS評分≤2分；預后不良組(n=32)，mRS評分3～5分。

1.3 方法 病例組患者于入院后次日清晨抽取空腹肘靜脈血4 ml，對照組于入院當天抽取空腹肘靜脈血4 ml，血液標本置于含EDTA的試管中，室溫下靜置1 h，以3000 r/min的轉速離心，持續時間10 min，離心半徑為12 cm，取上清液置于-80 ℃環境下保存。采用酶聯免疫吸附法檢測血清Pannexin1水平，檢測儀器AEROSET全自動生化分析儀(美國雅培)，試劑盒由美國Sigma公司提供，檢測過程嚴格按照相關說明書進行。

2 結 果

2.1 病例組與對照組血清Pannexin1水平比較 病例組血清Pannexin1水平高于對照組(t=19.916，P<0.05)，病例組血清Pannexin1水平高于對照組。見表2。

表2 比較病例組與對照組血清Pannexin1水平

2.2 不同神經功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同神經功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平經方差分析，差異有統計學意義(F=28.172，P<0.05)，中度缺損組、重度缺損組血清Pannexin1水平高于輕度缺損組，且重度缺損組高于中度缺損組(見表3)。

表3 比較不同神經功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平

2.3 不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平經方差分析，差異有統計學意義(F=35.629，P<0.05)，中度梗死組、大梗死組血清Pannexin1水平高于小梗死組，且大梗死組高于中度梗死組(見表4)。

表4 比較不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平

2.4 不同預后AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同預后AIS患者血清Pannexin1水平比較，差異有統計學意義(t=4.692，P<0.05)，預后良好組血清Pannexin1水平低于預后不良組(見表5)。

表5 比較不同預后AIS患者血清Pannexin1水平

2.5 AIS患者血清Pannexin1與NIHSS評分、腦梗死體積、mRS評分的相關性 經Pearson積矩相關分析，AIS患者血清Pannexin1與NIHSS評分、腦梗死體積、mRS評分均呈正相關關系(r=0.632、0.598、0.671，P<0.05)。

2.6 血清Pannexin1對AIS患者預后不良的預測價值 繪制ROC曲線，結果顯示血清Pannexin1對AIS患者預后不良有預測價值，AUC為0.865(95%CI0.812～0.907，P=0.000)，截斷值為5.86 mg/ml，靈敏度、特異性分別為87.50%(28/32)、86.42%(70/81)。

3 討 論

腦卒中是嚴重影響人們健康的全球重大公共衛生問題，報道顯示[9]，全球腦卒中每年增加約1500萬例，我國占其中1/6，將近250萬例。流行病學研究顯示[10]，腦卒中在我國發病率約為110～180/10萬，年死亡率約80～120/10萬，并呈北高南低趨勢。AIS是腦卒中主要類型，多數患者經治療后能夠幸存，但預后常伴有不同程度神經功能缺損，給患者及家庭造成沉重疾病負擔。目前，臨床診斷主要依靠典型臨床癥狀結合腦部CT或MRI等影像學檢查，但是部分患者早期缺乏特異性臨床癥狀，因而靈敏度較差，容易造成漏診，以致延誤治療時機[11]。而AIS患者如未得到及時有效治療極易出現偏癱、昏迷甚至死亡等不良預后[12]。尋找靈敏度高的生化指標輔助臨床診斷AIS、評估病情嚴重程度，對臨床制定合理治療方案具有積極意義。

Pannexin1是主要分布在細胞膜上的由6個Pannexin1蛋白構成的六聚體半通道，在細胞間不能形成縫隙連接，主要在細胞內外微環境的物質交換過程中發揮重要功能[13]。研究顯示[14]，細胞膜機械拉伸刺激、細胞外K+高濃度、膜電位改變、細胞外pH值改變等內環境紊亂或細胞狀態改變激活Pannexin1通道并致其打開，進而參與多種疾病的發生發展。王國芳等[15]發現，Pannexin1基因及表達產物在非小細胞肺癌中表達上調，并與臨床病理特征密切相關，早期檢測可作為預測預后的腫瘤標志物。研究顯示[16]，Pannexin1通道被激活打開后引起細胞內外離子失衡，可造成神經元死亡。動物實驗表明[17]，Pannexin1表達升高與腦梗死患者病情嚴重性密切相關，通過藥物抑制其蛋白表達可緩解病情。Meschia等[18]也發現，敲除Pannexin1基因的小鼠發生腦缺血后比野生型小鼠的神經功能缺損和腦梗死體積程度輕。由此推測，Pannexin1可能參與了缺血性腦卒中的發病過程，并與病情嚴重程度有關，但是目前相關證據尚不足。

本研究結果顯示，AIS患者血清Pannexin1水平較健康體檢者明顯升高，推測Pannexin1可能參與了AIS的發病過程，其機制可能為：①腦組織細胞因缺血受損時抑制了ATP敏感性受體P2X7型嘌呤受體活性，激活了Pannexin1通道導致細胞外Ca+內流和細胞內ATP釋放，引起細胞毒性并致神經細胞死亡[19]；②缺血性腦梗死神經元細胞釋放大量炎性因子活化星形膠質細胞，引起細胞外K+濃度升高，導致Pannexin1通道由關閉狀態打開，使半胱氨酸蛋白酶-1活化而加重炎癥反應，反過來又加重AIS病情[20]；③Pannexin1通道打開可造成神經元膜電位快速損傷而形成神經元的低氧去極化[20]。研究還發現，隨著神經功能缺損程度加重以及腦梗死體積增加，血清Pannexin1水平呈逐漸升高趨勢，提示Pannexin1水平與神經功能缺損程度及腦梗死體積有關，進一步的相關性也證實，血清Pannexin1與NIHSS評分、腦梗死體積呈正相關關系，可能是因為AIS患者病情越嚴重，細胞內Ca+超載以及ATP釋放越顯著，同時炎癥反應也越嚴重，腦缺血組織中大量Pannexin1蛋白表達并釋放入血。該結果提示早期檢測血清Pannexin1，可輔助臨床早期評估AIS患者病情嚴重性，為臨床制定針對性治療方案提供幫助。本研究結果顯示預后良好的AIS患者血清Pannexin1水平低于預后不良組，并且血清Pannexin1與mRS評分呈正相關，提示血清Pannexin1水平越高，AIS患者病情越嚴重性，預后也越差。繪制ROC曲線，結果顯示，其對AIS患者預后不良有預測價值，AUC為0.865，靈敏度、特異性分別為87.50%、86.42%。表明臨床早期檢測血清Pannexin1可預測患者預后。

綜上所述，血清Pannexin1表達上調參與了AIS發病，與患者病情嚴重性及預后密切相關，且該指標檢測具有無創、簡便快捷等特點，早期檢測有望成為輔助判斷AIS病情、預測預后的重要生化指標。本研究為單中心的回顧性研究，且樣本量相對較小，需開展多中心的前瞻性隊列研究進一步驗證該指標在AIS發病過程中的作用。