紅細胞體積異質性與急性腦梗死患者中樞神經元細胞損傷的關系

馬 遙，劉南海，翁燕紅，張 莉，劉 洋，朱浩軒，熊文娟，歐陽曉春

0 引 言

神經元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)是細胞中的一種糖酵解酶，是無氧酵解過程中催化α-磷酸甘油酸轉變成為磷酸烯醇式丙酮酸的關鍵酶。當中樞神經元細胞受損傷時NSE大量從細胞內釋出，首先腦脊液中的NSE水平升高，隨后NSE從受損的血腦屏障進入血液循環中，所以血液中可檢測到NSE水平的升高，其水平的升高可以提示中樞神經發生損傷[1-2]。紅細胞分布寬度(red blood cell distribution width, RDW)是反映人體外周血紅細胞體積異質性的一項血常規參數，其正常范圍為11% ～14%。近年研究發現，RDW可作為危急重癥的新型生物標志物，RDW與心腦血管病的相關性已得到多項研究的證實[3-5]。但到目前為止，關于RDW與NSE水平相關的研究較少。因此，本研究設計采用回顧性病例對照研究方案，通過檢測急性腦梗死(acute ischemic stroke，AIS)患者入院時血清NSE水平，根據患者入院時臨床生化資料，重點分析患者入院時血清NSE水平與RDW的相關性，采用多因素線性回歸分析RDW對血清NSE水平的影響，探討紅細胞體積異質性與AIS中樞神經元細胞損傷的關系，為進一步研究血液細胞變形因素在AIS病理生理過程中的功能作用提供理論支持。

1 資料與方法

1.1 研究對象回顧性分析2018年1月至2020年12月解放軍聯勤保障部隊第九○八醫院及贛南醫學院第一附屬醫院神經內科確診的300例AIS住院患者的臨床與生化資料。入組標準：①符合中國急性缺血性腦卒中診治指南2014診斷標準[6]；②年齡大于18周歲的住院患者；③臨床資料完整；④患者知情同意。排除標準：①入院后排除AIS診斷的患者；②臨床資料不完整；③腫瘤、心衰、貧血、紅細胞增多癥及肝腎疾病患者；④拒絕參加患者。其中男157例，女143例；年齡48～99歲，平均年齡(74.37±10.39)歲。血檢驗與影像學檢查等均經患者入院時簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 資料收集通過醫院電子病例系統收集急性缺血性卒中患者臨床資料，基本信息包括：性別、年齡；既往病史：高血壓、糖尿病、冠心病、房顫；血常規指標：紅細胞數量、RDW、紅細胞平均體積、白細胞、中性細胞數、血小板；血生化指標：總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙轉氨酶、肌酐、尿酸、空腹血糖；中樞神經損傷指標：NSE。腫瘤標志物：CEA、AFP、非小細胞肺癌相關抗原。

1.2.2 檢測方法入院后次日早晨經肘靜脈采取空腹血 4 mL并離心采集血清2 mL，使用BC-2800邁瑞全自動血液細胞分析儀檢測血常規；URIT-8031分立式全自動生化分析儀檢測血脂、腎功能、肝功能、血糖等；NSE檢測試劑盒酶聯免疫法定量檢測患者血清標本NSE的含量；放射免疫分析法測定CEA、AFP及非小細胞肺癌相關抗原含量。

1.2.3 分組標準臨床參考值分組：NSE正常值<16.3 ng/mL，因此，將NSE正常值<16.3 ng/mL的患者納入NSE正常組，將NSE≥16.3 ng/mL的患者納入NSE偏高組。統計學分組：按RDW水平由低到高排列，采用統計學三分法，將患者分為低、中、高三等份組。

2 結 果

2.1 NSE正常組與偏高組患者臨床特征比較NSE正常組與偏高組患者人數百分比分別為79.67%(239/300)與20.33%(61/300)；NSE正常組與偏高組RDW值分別為(41.63±2.44)%與(44.00±4.12)%，差異有統計學意義(t=4.291，P<0.01)。2組患者間性別、高血壓、糖尿病、房顫、紅細胞數量、血紅蛋白、紅細胞平均體積、中性細胞數、血小板、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙轉氨酶、肌酐、尿酸、空腹血糖、CEA、AFP及非小細胞肺癌相關抗原等指標比較差異無統計學意義(P>0.05)；2組間年齡、冠心病、RDW、白細胞及NSE等指標比較差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 急性腦梗死患者入院時血清NSE水平分組的臨床特征比較

2.2 按RDW分組患者NSE水平比較納入研究患者RDW值范圍為35.2%～57.5%，總體平均值為(42.11±3.01)%；RDW值低、中、高三等份組患者NSE水平逐漸升高，3組間總體比較差異有統計學意義(F=6.512，P<0.01)。見表2。

表2 急性腦梗死患者按RDW分組NSE水平比較

2.3 RDW與NSE水平相關性分析RDW與NSE水平呈正相關(r=0.347，95%CI: 0.243～0.443,P<0.01)。按性別分層分析顯示：男性患者RDW與NSE水平呈正相關(r=0.260，95%CI: 0.102～0.406,P<0.01)；女性患者RDW與NSE水平呈正相關(r=0.437，95%CI: 0.299～0.556,P<0.01)。總體相關性見圖1。

圖1 急性腦梗死患者紅細胞分布寬度(RDW)與神經元特異性烯醇化酶(NSE)相關性分析

2.4 RDW與NSE水平多因素分析單因素分析篩選混雜因素：將性別、年齡等常規因素，以及經單因素分析篩選出有統計學意義的混雜因素(P<0.20)，包括：冠心病、白細胞、中性粒細胞、總膽固醇、低密度脂蛋白、肌酐、血糖等指標為混雜因素。多因素線性回歸：將上述混雜因素變量納入多因素線性回歸模型進行擬合，調整混雜因素前RDW對中樞神經元損傷NSE水平升高的風險 [β(95%CI)P] 為0.38 (0.26～0.49) <0.001，調整因素后為0.33 (0.20～0.46) <0.001，提示RDW升高增加NSE水平的風險。見表3。

表3 急性腦梗死患者RDW與NSE水平的關系多因素線性回歸分析

3 討 論

AIS發生的病理生理過程中，因為腦血管的閉塞出現中樞神經元細胞所需氧和葡萄糖供給減少，導致神經元發生不可逆性損傷，而腦血管的堵死與血管管壁動脈粥樣硬化、血流動力學改變及血液成分變化等三大因素密切相關。目前有中性粒/淋巴細胞比值與AIS關系的研究[7]，但有關AIS患者外周血液循環中紅細胞體積異質性與AIS中樞神經元細胞損傷嚴重程度關系的研究極少。本研究發現：AIS患者外周血RDW值越高，反映中樞神經系統損傷的血清NSE水平也越高，臨床研究兩者間的關系有助于探討紅細胞變形功能在AIS中樞神經損傷機制中的作用。

AIS的診斷及嚴重程度評估，目前主要依據臨床癥狀、影像檢查及NIHSS評分。近年，有關AIS后神經細胞缺氧損傷或崩解后釋放出來的活性物質引起國內外學者的關注，其中NSE被認為是腦組織神經元細胞損傷敏感性強的血液生物標志物[8-9]。國內外有研究表明血清NSE與腦梗死體積、預后及出血性轉化有關，NSE不與細胞內肌動蛋白結合，易釋放到腦脊液與血液中, 為中樞神經損傷后該指標的檢測提供了證據支持[10]。有研究證實NSE在中樞神經細胞的表達水平最高，在外周神經和神經分泌組織的表達水平居中，最低表達水平見于非神經組織和腦脊液[11]。此外，NSE在與神經內分泌組織起源有關的腫瘤中，特別是小細胞肺癌中有較高的表達，導致血清中NSE明顯升高[12]。因此，本研究采用NSE值來反映AIS中樞神經元損傷，同時為了排除小細胞肺癌的影響，在納入研究患者時排除了小細胞肺癌及其他腫瘤疾病患者，以保證NSE值反映AIS中樞神經元損傷的特異性。本研究發現：AIS后NSE偏高組與正常組患者比較，其外周血RDW值顯著升高，經相關性分析顯示RDW與NSE呈正相關；在考慮性別、年齡、冠心病、白細胞、中性粒細胞、總膽固醇、低密度脂蛋白、肌酐及血糖等因素影響后，采用多因素分析研究顯示RDW是影響NSE水平的危險因素，RDW值越大、NSE水平越高。本研究顯示隨著RDW的升高，反映中樞神經系統損傷的血清NSE水平也增加。AIS患者病情嚴重程度的風險隨著RDW的升高而增加，偏高水平的RDW是AIS患者病情危重的一個危險因素，對于AIS患者臨床生化診斷、嚴重程度評估及發病機制探討有一定意義。

RDW影響中樞神經元損傷導致NSE水平升高，結合國內外相關文獻，可能的作用機制如下：①血流動力改變：隨著RDW的增加，紅細胞的大小不均勻，降低紅細胞的變形能力，增加循環阻力，導致血管閉死[13-14]。②炎癥反應加重：RDW水平升高往往伴隨有炎癥因子水平的升高，比如有血沉、白細胞計數和中性粒細胞數量的增加，而過度的炎癥反應則會產生大量的活性氧和促炎性細胞因子，從而對周圍腦組織細胞造成不利的影響[15]。③脂質代謝紊亂：RDW水平升高出現脂質代謝并發癥，而脂質代謝紊亂已被證實與腦卒中的嚴重程度密切相關；有研究表明，膽固醇及低密度脂蛋白偏高的患者表現出更高的RDW，可能是由于紅細胞膜膽固醇水平高使紅細胞壽命縮短，紅細胞更新速度加快，從而導致RDW 升高[16]。本研究NSE偏高組與正常組比較，膽固醇、三酰甘油以及低密度脂蛋白水平均升高，雖然差異無統計學意義，但是隨著樣本量的增加，這種趨勢性升高將會有統計學意義，變化趨勢與RDW一致。④氧化應激反應：RDW增加氧化應激反應中細胞因子的釋放，誘導紅細胞粘附于血管內皮細胞，同時破壞紅細胞生成、增加紅細胞循環半衰期，容易導致血栓形成[17-18]。RDW值升高導致AIS發生影響中樞神經元損傷的具體作用機制尚需要進一步動物研究證明。

本研究的局限性為單中心回顧性研究，RDW與NSE水平的關系僅采用相關性分析，尚未結合術后治療藥物、生活方式等多因素進行統計分析，因此，上述研究結果尚有待大樣本量、隨訪研究以及多因素Logistic回歸分析來論證。

綜上所述，AIS患者RDW值越高，反映中樞神經元細胞損傷的血清NSE水平也越高。上述發現對于探討紅細胞變形功能與AIS患者中樞神經元細胞損傷的關系方面具有一定的臨床意義。