急性缺血性腦卒中與血漿細胞因子相關性分析研究

邢 媛,張 楠,申致遠,王 曉，張雨晴,唐 鮮,聞振業，田書娟

(1.河北醫科大學第一醫院 神經內科， 石家莊 050031；2.河北省腦老化與認知神經科學重點實驗室， 石家莊 050031；3.河北醫科大學第一醫院 中心實驗室， 石家莊 050031；4.河北醫科大學第一醫院 康復科， 石家莊 050031)

0 引言

腦卒中是全球重大公共衛生問題。世界范圍內，腦卒中位居致死疾病第2位及致殘疾病第3位。在我國，每年有200多萬人口死于腦卒中[1]。在所有腦卒中患者中，大約80%的卒中類型為急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)。AIS是一種高度復雜的異質性疾病，指由于短暫或長久性的急性腦血管閉塞。最終的腦梗死范圍和神經預后與包括：缺血持續時間和嚴重程度、梗死的病因和部位、以及年齡、性別、遺傳背景等，在內的多種因素有關[2-3]。

目前認為，AIS發生后，由于腦組織缺血，導致氧氣、糖分及其他營養物質供給障礙，進而導致神經血管單元的功能失調。并且，由于血腦屏障破壞，炎癥及聯反應的發生，可進一步造成腦組織損傷[4-5]。

盡管有研究表明，在實驗性腦卒中模型中，全身的細胞因子譜均發生變化[4,6]，但針對“AIS患者外周血細胞因子水平與神經系統損傷程度關系”的研究數據仍顯不足[7]。本研究系統分析了AIS患者細胞因子與病情程度、治療效果間的相關性，以期揭示細胞因子對AIS預后判斷的潛在價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2020年3月至2021年12月，河北醫科大學第一醫院神經內科收治的AIS患者共71例(AIS組)。其中男性46例，女性25例，年齡30～90歲，發病7天內開始治療。AIS診斷符合全國第四屆腦血管病學術會議修訂的診斷標準。排除標準：腦出血，腦外傷，蛛網膜下腔出血，腎功能不全，肝功能不全和動脈炎，脂肪栓塞和腫瘤引起的AIS患者。另選本院同期與AIS組年齡和性別匹配的健康體檢者76例(對照組)，其中男性43例，女性33例，年齡36～90歲。排除標準：動脈粥樣硬化，心血管或腦血管疾病以及其他嚴重系統性疾病。例如：內分泌失調、自身免疫性疾病、血液系統疾病、癌癥、慢性腎病及肝病。本試驗經河北醫科大學第一醫院倫理委員會批準，所有參與者簽署知情同意書。

1.2 方法

記錄各組參與者一般臨床資料，包括性別、年齡、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病、心血管系統疾病(心房顫動、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病)、收縮壓、舒張壓、心率、呼吸等指標。入院時美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)評分、住院時間、出院時NIHSS評分。

AIS組住院并禁食過夜后，第2天早晨采用EDTA真空負壓管采集空腹靜脈血2 mL，3 000 r/min離心5 min，血漿樣品檢測前，保存至-80 ℃冰箱。利用美國Beckman公司的Navios流式細胞儀及江西賽基生物技術有限公司的細胞因子聯合監測試劑盒，進行以下11種炎性細胞因子的檢測：IL-2、IL- 4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12P70、IL-17A、干擾素-α(IFN-α)、干擾素-γ(IFN-γ)及IL-1β。

1.3 統計方法

采用SPSS 22.0軟件進行統計分析，計量資料以均數(Mean)±標準差(standard deviation,SD)表示，符合正態分布的數據采用獨立樣本t檢驗，不符合正態分布的血液指標數據采用Mann-Whitney U檢驗；計數資料以百分率表示，采用χ2檢驗；相關性分析中，采用Pearson相關系數進行線性相關檢驗，采用Spearman秩相關系數進行秩相關檢驗；以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AIS組與對照組的一般臨床資料比較

兩組在年齡、性別、高血壓史、糖尿病史、卒中史、心房顫動史、冠心病史、腫瘤病史以及既往降脂藥及抗血小板藥物的用藥史未見明顯差異(P>0.05，表1)。AIS組較對照組的吸煙比例、飲酒比例升高，具有顯著性差異(P<0.05，表1)；AIS組入院時舒張壓較對照組升高，具有顯著性差異(P<0.05，表1)，而入院時收縮壓、心率、呼吸則未表現出明顯差異。

2.2 AIS組與對照組的血液指標結果比較

2.2.1AIS組與對照組直接血液指標對比

與對照組相比，AIS組白細胞水平及血紅蛋白水平明顯升高(P<0.05，表2)，但在血脂、血糖以及11項細胞因子中，AIS組與對照組未見明顯差異(P>0.05，表2)。

2.2.2AIS組與對照組中男性之間血液指標對比

與對照組男性相比，AIS組中男性患者在血常規、生化指標以及細胞因子方面均未見明顯差異(P>0.05，表3)。

2.2.3AIS組與對照組中女性之間血液指標對比

與對照組女性相比，AIS組女性的低密度膽固醇水平明顯升高(P<0.05，表4)，但在血常規以及11項細胞因子中，AIS組女性與對照組女性未見明顯差異(P>0.05，表4)。

表1 AIS組與對照組的一般臨床資料

表2 AIS組與對照組的血液指標結果

續表(表2)

表4 AIS組與對照組中女性的血液指標結果

2.3 血漿細胞因子與AIS嚴重程度的關系

在AIS組中，IL-2及IL-10均與AIS嚴重程度(入院時NIHSS評分)成正相關(IL-2:r=0.254，P=0.033；IL-10:r=0.319，P=0.007)。并且在AIS組中，IFN-α與住院天數呈正相關(r=0.251，P=0.034)。

3 討論

腦卒中是全球重大公共衛生問題。我國是世界上發病率最高的國家，此外其高死亡率及高致殘率，同樣為社會和家庭帶來沉重的經濟負擔。因此，亟需對腦卒中開展多維度的臨床及基礎研究。AIS發病后，由于腦組織缺乏氧氣、能量及營養物質的供應，會導致不可逆的神經損傷。然而，隨后出現的炎癥損傷，卻具有可逆轉的潛力，因此分析各類炎癥因子在AIS發生、發展乃至預后中，所發揮的作用，具有重要意義。

本文系統分析了11種炎性細胞因子與AIS的發生、發展及轉歸之間的關系。本研究所回顧的樣本，以輕型(NIHSS<6分)AIS患者為主(77.5%)。對于輕型AIS患者群體而言，其血漿IL-1β、IL-2、IL- 4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12P70、IL-17A、IFN-α、IFN-γ的水平，均與對照組無差異。血液指標中，白細胞及血紅蛋白水平，均較對照組升高。有研究指出，AIS患者白細胞水平明顯升高，可能與白細胞參與動脈粥樣硬化、血管狹窄后白細胞活化及活化產物進一步影響臨近細胞有關[8]。然而，關于急性期血紅蛋白與AIS預后關系的報道，結論卻并不一致。有研究發現，AIS患者血紅蛋白水平與對照組無改變[8]甚至降低[9]。也有研究認為，急性期血紅蛋白水平升高與AIS發病后3個月預后不良有關[10]。更有研究表明，中度貧血會增加輕度至中度AIS患者發生復合血管事件的風險[11]。據此，我們更加傾向于認為，血紅蛋白水平與AIS患者的病情及預后之間，存在U型關系[12]，即血紅蛋白水平過低或過高，均不利于AIS患者的病情發展及轉歸。然而，其具體機制仍需進一步研究。與血紅蛋白類似，鐵代謝與AIS的關聯也存在矛盾性證據，有研究發現低鐵水平與AIS風險增加存在關聯[13-15]，亦有研究支持高鐵水平可增加AIS風險[16-17]。有研究分別納入100例[18]及50例[19]AIS患者，發現血清鐵蛋白與NIHSS評分、mRS評分以及病情轉歸之間呈正相關，入院時血清鐵蛋白水平升高的患者病情更為嚴重，提示血清鐵蛋白具有評估AIS患者預后的作用。另有研究進行為期12年的跟蹤調查，隨訪了652例腦卒中患者[20]，發現其中，與轉鐵蛋白飽和度為30%至36%的女性相比，轉鐵蛋白飽和度< 30%和轉鐵蛋白飽和度> 44%的白人女性患腦卒中的風險顯著增加。但同時有研究納入發病8 h內的AIS患者，發現血清鐵蛋白水平與急性期炎癥反應無關[21]。基礎研究發現AIS后鐵過載可通過增強缺血后的細胞毒性機制而導致病情進展[22]，但在AIS病情發作過程中，血清鐵蛋白究竟起到何種作用，對于AIS患者病情及預后評估的提示程度，是否與其他血液指標存在關聯等問題，仍需進一步研究明確。

在AIS患者中，IL-2及IL-10與入院時NIHSS評分的嚴重程度呈正相關。IL-2、IL-10是感染或組織損傷部位免疫活性的關鍵調節劑[23]。有研究發現，尸體來源的腎臟，腎小球、腎小管，在取腎前、冷缺血后、移植再灌半小時后，IL-2、IL-10 mRNA表達均增加[24]。同樣的，對心肌缺血模型進行再灌注后的7 d及14 d，發現IL-2、IL-10在心臟組織中的蛋白表達增加[25]。由此可見，IL-2及IL-10在缺血性損傷中均具有抗炎的神經保護作用，病情更嚴重的患者出現IL-2及IL-10水平的升高。

IFN是具有多種功能的細胞因子，可激活或者調節免疫反應，幾乎所有類型的細胞都可以產生IFN，但IFN-α 主要由漿細胞樣樹突狀細胞產生，而 IFN-β 由成纖維細胞、滑膜細胞和基質細胞產生[26]。由于IFN-α的功能多樣，在血液病、多發性硬化等疾病中可作為治療用藥發揮作用，也可以在系統性紅斑狼瘡或銀屑病等疾病中發揮致病作用[26]。在大鼠的MCAO模型中，腦組織中IFN-α的表達增加；對星型膠質細胞給予氧糖剝奪處理，其IFN-α表達同樣增加[27]。有研究發現，外源性給予IFN-α，而非IFN-β，對AIS具有預防保護作用[28]。在心臟冠狀動脈慢性完全閉塞和側支循環不良的患者中，與側支循環好的患者相比，循環差的患者血清中IFN-α水平更高[29]。因此，IFN-α對缺血性損傷具有保護作用。缺血程度越重，IFN-α濃度越高。患者住院天數與缺血癥狀的輕重、入院時NIHSS評分呈正相關。重癥患者住院天數延長與循環中IFN-α水平，亦呈正相關。

此外，AIS組患者的吸煙、飲酒比例明顯高于對照組，說明需要進一步對卒中高危人群加強宣教，呼吁這類人戒煙酒，降低AIS發病率，減輕國家醫療負擔，降低因AIS導致的社會負擔。AIS組患者的舒張壓高于對照組，提示關注血壓不能只看到收縮壓。健康教育時需進一步提升對血壓控制良好這一概念的認知程度，杜絕患者只關注高壓，忽視低壓的觀念。

4 結論

對于輕型AIS為主的患者群體，總體的炎性細胞因子水平與對照組無明顯差異；細胞因子中IL-2及IL-10與入院時NIHSS評分的嚴重程度呈正相關，提示這兩種細胞因子具有評價患者病情的臨床應用價值；INF-α與住院天數呈正相關，提示這一細胞因子具有預測患者住院時長的應用價值；此外，AIS患者血常規中血紅蛋白水平明顯升高，需進一步研究證實血紅蛋白水平與AIS患者病情及預后之間的相關性。