動(dòng)脈瘤蛛網(wǎng)膜下腔出血后遲發(fā)性腦缺血患者血清水通道蛋白4、神經(jīng)元特異性核蛋白水平及意義

丁大冬, 蔣 寬, 吳 達(dá), 儲(chǔ) 亮

(江蘇省宜興市人民醫(yī)院 神經(jīng)外科, 江蘇 宜興, 214200)

動(dòng)脈瘤蛛網(wǎng)膜下腔出血(aSAH)是一種腦血管疾病。臨床研究[1]報(bào)道,顱內(nèi)動(dòng)脈瘤首次破裂率高達(dá)30%,再次破裂率接近60%。動(dòng)脈瘤破裂后4～8 d, 約30%的aSAH患者會(huì)發(fā)生遲發(fā)性腦缺血,遲發(fā)性腦缺血是aSAH的主要并發(fā)癥,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致aSAH患者發(fā)生神經(jīng)功能損傷及不良預(yù)后[2]。因此,早期預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血在臨床上有重要意義。水通道蛋白(AQP)4是小分子細(xì)胞膜蛋白,具有維持細(xì)胞內(nèi)外平衡的作用[3-4]。研究[5]報(bào)道,腦缺血后常并發(fā)腦水腫,腦水腫的發(fā)生與AQP4表達(dá)水平上升有關(guān), AQP4敲除后,大鼠腦缺血后腦水腫程度顯著緩解。研究[6]顯示,急性腦梗死溶栓后出血性轉(zhuǎn)化患者血清AQP4水平顯著高于非出血轉(zhuǎn)化患者, AQP4水平升高可影響溶栓后出血性轉(zhuǎn)化。李明月等[7]研究報(bào)道,大鼠腦出血后表現(xiàn)出嚴(yán)重神經(jīng)功能缺損,免疫組化檢測(cè)顯示,神經(jīng)元特異性核蛋白(NeuN)陽性細(xì)胞數(shù)顯著減少,但血清中AQP4、NeuN與患者遲發(fā)性腦缺血的關(guān)系如何還未可知。本研究檢測(cè)aSAH患者血清中AQP4、NeuN的表達(dá)水平,分析兩者與遲發(fā)性腦缺血的相關(guān)性,以期為預(yù)測(cè)臨床aSAH遲發(fā)性腦缺血提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年2月—2022年2月aSAH患者100例為研究對(duì)象,其中男55例,女45例; 年齡37～80歲,平均(59.11±10.01)歲; 體質(zhì)量指數(shù)(BMI)20～26 kg/m2, 平均(23.42±2.32) kg/m2; Hunt-Hess分級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)54例, Ⅲ～Ⅳ級(jí)46例。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 符合aSAH相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)者[8]; ② 臨床資料齊全者; ③ 初次發(fā)病,且發(fā)病至入院時(shí)間<24 h者; ④ 單發(fā)顱內(nèi)動(dòng)脈瘤者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 腫瘤性卒中繼發(fā)aSAH者; ② 入院7 d內(nèi)死亡者; ③ 伴有嚴(yán)重肝、腎肺功能障礙者; ④ 伴有顱內(nèi)感染、自身免疫疾病或血液系統(tǒng)疾病者。本研究通過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》。收集患者基礎(chǔ)資料,包括性別、年齡、BMI、Hunt-Hess分級(jí)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、世界神經(jīng)外科聯(lián)盟(WFNS)分級(jí)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平。遲發(fā)性腦缺血診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]為患者出現(xiàn)局灶性神經(jīng)功能缺損體征(如肢體癱瘓、失語等),持續(xù)時(shí)間>1 h, 頭部CT可見新的梗死灶。排除腦積水、發(fā)燒、癲癇、腦水腫、藥物效應(yīng)等其他原因?qū)е碌纳窠?jīng)功能缺損者。根據(jù)aSAH后4～14 d內(nèi)遲發(fā)性腦缺血發(fā)生情況將患者分為無遲發(fā)性腦缺血組(n=68)和遲發(fā)性腦缺血組(n=32)。

1.2 血清中AQP4和NeuN表達(dá)水平

aSAH患者入院時(shí)收集靜脈血6 mL, 4 ℃, 4 000轉(zhuǎn)/min, 離心10 min, 留上清,凍存于-80 ℃冰箱中待測(cè)。血清中AQP4和NeuN水平采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測(cè),操作步驟嚴(yán)格依據(jù)AQP4 ELISA試劑盒(貨號(hào): RAB3026, 購(gòu)自美國(guó)Sigma公司)、NeuN ELISA試劑盒(貨號(hào)EH2454, 購(gòu)自武漢菲恩生物科技有限公司)進(jìn)行。于490 nm處測(cè)量樣本光密度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算樣本濃度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 遲發(fā)性腦缺血組和無遲發(fā)性腦缺血組患者

一般資料比較

與無遲發(fā)性腦缺血組相比,遲發(fā)性腦缺血組WFNS分級(jí)為Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者占比、Hunt-Hess分級(jí)為Ⅲ～Ⅳ級(jí)患者占比較高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05), 見表1。

表1 2組基本資料比較

2.2 無遲發(fā)性腦缺血組、遲發(fā)性腦缺血組血清AQP4和NeuN水平比較

與無遲發(fā)性腦缺血組相比,遲發(fā)性腦缺血組患者血清AQP4水平較高,血清NeuN水平較低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05), 見表2。

表2 血清AQP4和NeuN水平比較

2.3 aSAH患者血清AQP4和NeuN相關(guān)性分析

Pearson法分析顯示,血清AQP4與NeuN呈負(fù)相關(guān)(r=-0.592,P<0.001)。

2.4 Logistic回歸分析aSAH后遲發(fā)性腦缺血的影響因素

以aSAH后是否發(fā)生遲發(fā)性腦缺血為因變量(無遲發(fā)性腦缺血=0, 遲發(fā)性腦缺血=1), 以WFNS分級(jí)、Hunt-Hess分級(jí)、NeuN、AQP4為自變量,進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示, Hunt-Hess分級(jí)、AQP4是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的危險(xiǎn)因素(P<0.05), NeuN是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的保護(hù)因素(P<0.05), 見表3。

表3 Logistic回歸分析aSAH后遲發(fā)性腦缺血的影響因素

2.5 血清AQP4和NeuN水平對(duì)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的預(yù)測(cè)價(jià)值

ROC曲線顯示, AQP4預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的曲線下面積(AUC)為0.862(95%CI: 0.781～0.942), 敏感度為76.50%, 特異度為83.82%, 截?cái)嘀禐?.19 ng/L; NeuN預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的AUC為0.771(95%CI: 0.672～0.870), 敏感度為78.10%, 特異度為76.50%, 截?cái)嘀禐?.47 μg/mL; AQP4聯(lián)合NeuN預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的AUC為0.879(95%CI: 0.811～0.948), 敏感度為90.60%, 特異度為75.00%; 兩者聯(lián)合診斷的AUC值高于NeuN單獨(dú)診斷(Z=2.476,P=0.013), 見圖1。

圖1 血清AQP4和NeuN水平對(duì)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討 論

遲發(fā)性腦缺血是aSAH患者嚴(yán)重神經(jīng)功能缺損的重要原因。研究[10]發(fā)現(xiàn),遲發(fā)性腦缺血發(fā)生機(jī)制與微血栓形成、早期腦損傷、炎癥反應(yīng)等因素密切相關(guān)。研究[11]顯示,炎癥因子刺激aSAH后神經(jīng)血管損傷,可進(jìn)一步引發(fā)神經(jīng)功能障礙,且在神經(jīng)功能損傷中扮演關(guān)鍵角色。aSAH發(fā)病后,大量血液涌入蛛網(wǎng)膜下腔,出血部位沉積紅細(xì)胞代謝產(chǎn)物(如血紅蛋白等); 血紅蛋白可通過激發(fā)活性氧釋放引起神經(jīng)組織內(nèi)氧化應(yīng)激反應(yīng),并促進(jìn)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),誘導(dǎo)血管內(nèi)皮功能受損,誘導(dǎo)遲發(fā)性腦缺血[12]。臨床上采用神經(jīng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、顱腦多普勒超聲、臨床檢查等預(yù)測(cè)遲發(fā)性腦缺血,但檢查方法繁瑣,敏感性低。因此探討較為便捷的檢查方法預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血風(fēng)險(xiǎn)對(duì)臨床有重要價(jià)值。

急性腦水腫可通過影響腦組織微血管循環(huán)而誘導(dǎo)遲發(fā)性腦缺血[13]。研究[14]證實(shí),缺血性中風(fēng)患者中,血栓的形成阻礙了腦動(dòng)脈,降低細(xì)胞代謝,引發(fā)細(xì)胞毒性水腫,增加血腦屏障滲透而形成腦水腫。AQP是細(xì)胞膜上跨膜蛋白,對(duì)水分子具有高效選擇透過性,可調(diào)控水分子進(jìn)出細(xì)胞膜,并維持細(xì)胞對(duì)水分子的吸收與排泄,參與細(xì)胞的病理過程[15]。AQP4是位于腦組織的水通道蛋白,可調(diào)控水分子在細(xì)胞膜上雙向轉(zhuǎn)運(yùn),維持大腦中水平衡、細(xì)胞代謝,并影響缺血后腦水腫,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞中呈高表達(dá)[16]。目前, AQP4參與腦水腫的病理過程。研究[17]發(fā)現(xiàn),亞低溫可通過抑制p38絲裂素活化蛋白激酶信號(hào)通路的激活而降低大鼠腦組織AQP4水平,具有減輕腦水腫的作用。研究[18]表明,AQP4高表達(dá)時(shí),能改善血管性腦水腫,加重細(xì)胞毒性腦水腫。AQP4表達(dá)水平的早期上升會(huì)影響星形膠質(zhì)細(xì)胞腫脹及腦水腫的形成, AQP4可通過影響K+形成的滲透作用驅(qū)動(dòng)水分子進(jìn)行跨膜運(yùn)動(dòng),影響水的穩(wěn)態(tài)[19]。本研究發(fā)現(xiàn),遲發(fā)性腦缺血組患者血清AQP4水平顯著高于無遲發(fā)性腦缺血組, AQP4是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的危險(xiǎn)因素,提示AQP4可能參與aSAH后遲發(fā)性腦缺血。

NeuN是一種可溶解的核蛋白,是神經(jīng)系統(tǒng)特異性核調(diào)節(jié)分子。研究[20]證實(shí),小鼠模型中海馬CA1區(qū)NeuN陽性細(xì)胞數(shù)量顯著下降,神經(jīng)功能缺損程度嚴(yán)重,意味著小鼠腦缺血再灌注損傷模型構(gòu)建成功。研究[7]報(bào)道,腦出血大鼠腦組織NeuN表達(dá)水平明顯下降。本研究發(fā)現(xiàn),遲發(fā)性腦缺血組患者血清NeuN水平明顯低于無遲發(fā)性腦缺血組,NeuN是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的保護(hù)因素,提示NeuN可能影響aSAH后遲發(fā)性腦缺血。本研究還發(fā)現(xiàn),血清AQP4與NeuN有顯著負(fù)相關(guān)性,提示血清AQP4與NeuN共同影響aSAH后遲發(fā)性腦缺血。本研究中,遲發(fā)性腦缺血組患者WFNS分級(jí)為Ⅲ～Ⅳ級(jí)占比、Hunt-Hess分級(jí)為Ⅲ～Ⅳ級(jí)占比較無遲發(fā)性腦缺血組高,且Hunt-Hess分級(jí)是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的危險(xiǎn)因素,提示評(píng)估Hunt-Hess分級(jí)對(duì)發(fā)現(xiàn)aSAH后遲發(fā)性腦缺血有一定幫助; Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn), WFNS分級(jí)不是aSAH后遲發(fā)性腦缺血的危險(xiǎn)因素,考慮可能與本研究納入的病例數(shù)較少有關(guān)。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn), AQP4預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的AUC為0.862,NeuN預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的AUC為0.771, AQP4聯(lián)合NeuN預(yù)測(cè)aSAH后遲發(fā)性腦缺血的AUC為0.879, 提示AQP4聯(lián)合NeuN對(duì)aSAH后遲發(fā)性腦缺血有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值。血清aSAH后遲發(fā)性腦缺血檢測(cè)可能是臨床上評(píng)估aSAH后遲發(fā)性腦缺血的重要參考指標(biāo)。