

[摘 要] 目的:探討同型半胱氨酸(Hcy)與炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激的相關(guān)性,分析其在急性缺血性腦卒中 (AIS) 發(fā)生發(fā)展中的作用。方法:選取首次發(fā)病的38例AIS患者作為AIS組,并按照病例對照研究原則,選取同期體驗的健康體驗者45 名作為對照組。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA) 檢測2 組研究對象血清中Hcy 水平和炎癥因子白細胞介素(IL) -6 及腫瘤壞死因子α (TNF-α) 水平,免疫比濁法檢測2 組研究對象血清中超敏C 反應(yīng)蛋白(hs-CRP) 水平,化學比色法檢測2 組研究對象血清中丙二醛(MDA) 水平和超氧化物歧化酶(SOD) 活性。采用Pearson 相關(guān)分析法分析AIS 患者血清Hcy水平與炎癥因子及氧化應(yīng)激指標水平的相關(guān)性。結(jié)果:與對照組比較,AIS組患者血清中 Hcy、hs-CRP、TNF-α、IL-6 和MDA 水平均明顯升高(Plt;0. 05),SOD 活性明顯降低(Plt;0. 05)。AIS 患者血清Hcy 水平與hs-CRP、TNF-a、IL-6 和MDA 水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0. 615,Plt;0. 05;r=0. 632,Plt;0. 05;r=0. 598,Plt;0. 05;r=0. 612,Plt;0. 05),與SOD 活性呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0. 325,Plt;0. 05)。結(jié)論:AIS患者血清中Hcy水平與炎癥因子及氧化損傷有密切關(guān)聯(lián)。Hcy能夠促進氧化自由基及炎癥因子產(chǎn)生,并對內(nèi)皮細胞造成損傷,在AIS 發(fā)生發(fā)展過程中具有一定臨床意義。
[關(guān)鍵詞] 急性缺血性腦卒中; 同型半胱氨酸; 炎癥因子; 氧化應(yīng)激; 白細胞介素6
[中圖分類號] R743.3 [文獻標志碼] A
同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy) 是一種含有巰基的非蛋白質(zhì)生成性氨基酸,對機體細胞周期進展和細胞穩(wěn)態(tài)維持等生理過程至關(guān)重要。衰老、吸煙和氧化應(yīng)激等危險因素會導致血清中Hcy水平升高[1]。研究[2] 顯示: 炎癥與高同型半胱氨酸血癥間存在密切關(guān)聯(lián)。因此,Hcy 會導致與氧化應(yīng)激和炎癥有關(guān)的疾病發(fā)生,包括心血管或神經(jīng)元功能障礙。研究[3] 顯示:Hcy 水平與神經(jīng)元、內(nèi)皮細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞等細胞類型的活性氧(reactive oxygen species, ROS) 產(chǎn)生有關(guān)。輕度高同型半胱氨酸血癥導致Wistar 大鼠腦促炎細胞因子增加,如腫瘤壞死因子α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6 和趨化因子單核細胞趨化蛋白1 (monocytechemoattractant protein-1,MCP-1)[4]。炎癥和氧化應(yīng)激途徑是缺血性腦卒中的主要機制[5]。研究[6]表明:高同型半胱氨酸血癥是影響心腦血管事件發(fā)生的獨立危險因素, 但在急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke, AIS) 發(fā)生發(fā)展過程中,Hcy 與炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激的相關(guān)作用報道較少。本研究探討Hcy 與炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激在缺血性疾病發(fā)生發(fā)展過程中的作用,為AIS 的發(fā)病機制研究提供臨床依據(jù)。
1 資料與方法
1. 1 研究對象
選取 2023年 7月—2024年 3月于吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院就診的首次發(fā)病AIS 患者38 例,作為AIS 組。納入標準:①發(fā)病時間lt;24 h;②存在明確的神經(jīng)功能缺損癥狀,如偏癱、失語和意識障礙等,同時符合世界衛(wèi)生組織規(guī)定的AIS 標準[7-8];③經(jīng)吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院電子計算機斷層掃描(computed tomography, CT) 或磁共振彌散成像(magnetic resonance diffusion imaging,DWI) 影像學檢查確診為AIS。排除標準:①出血性腦卒中, 如顱內(nèi)出血、動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血、外傷性挫傷、血管畸形和抗凝藥物過量引起的顱內(nèi)出血;②CT 和DWI 等影像學檢查未見責任病灶, 如短暫性缺血性中風; ③ 并發(fā)其他全身性疾病,如全身性炎癥性疾病、惡性腫瘤和自身免疫性疾病等;④顱內(nèi)靜脈血栓,如靜脈竇血栓形成;⑤發(fā)病前服用影響Hcy 水平的藥物, 如葉酸、維生素B6 或維生素B12 等。選取同期于吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院體檢中心體檢的健康體檢者45 名, 作為對照組。對照組研究對象年齡、性別和高血壓及糖尿病病史等一般資料與AIS 組患者均具有可比性。根據(jù)病歷和體檢報告,收集2 組研究對象的年齡、性別和文化程度等人口學特征及高血壓和糖尿病等既往病史發(fā)生情況。
為排除生活方式危險因素對2 組研究對象血清中Hcy 水平的影響,本研究所選的研究對象均不吸煙且不飲酒,具有健康的生活方式。所有受試者均簽署知情同意書,并通過吉林醫(yī)藥學院附屬醫(yī)院倫理委員會批準(倫理審批號:2023120515)。
1. 2 主 要 試 劑 和 儀 器
酶 聯(lián) 免 疫 吸 附 試 驗(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 試劑盒、免疫比濁法試劑盒、硫代巴比妥酸法試劑盒和黃嘌呤氧化酶法試劑盒均由南京建成生物工程研究所有限公司提供。7600 全自動生化分析儀購自日本日立公司, 酶標儀(型號: BKP-MPR600)購自南京佰抗生物科技有限公司。
1. 3 血清樣本采集
AIS 組患者入院當日采集4 mL 外周靜脈血,采集后給予常規(guī)抗凝離心分離血清,-80 ℃保存待檢。
1. 4 試劑盒檢測2組研究對象血清中Hcy、炎癥因子和氧化應(yīng)激指標水平
采用 ELISA 試劑盒檢測2 組研究對象血清中Hcy、IL-6 和TNF-α 水平,免疫比濁法試劑盒檢測2 組研究對象血清中超敏C 反應(yīng)蛋白(hypersensitive C-reactive protein, hs-CRP)水平, 硫代巴比妥酸法試劑盒和黃嘌呤氧化酶法試劑盒分別檢測2 組研究對象血清中丙二醛(malondialdehyde,MDA) 水平和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD) 活性。所有操作步驟和注意事項均參照試劑盒說明書進行。
1. 5 統(tǒng)計學分析
采用 SPSS 19. 0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析。2 組研究對象血清中Hcy、炎癥因子和氧化應(yīng)激指標水平經(jīng)正態(tài)性檢驗均符合正態(tài)分布,以-x±s 表示,2 組間樣本均數(shù)比較采用兩獨立樣本t 檢驗。研究對象人口學特征和既往病史的發(fā)生情況以例數(shù)表示, 構(gòu)成比比較采用χ2 檢驗。Pearson 相關(guān)分析計算AIS 患者血清Hcy 水平與Hcy、TNF- α、IL-6、hs-CRP 和MDA 水平及SOD 活性的相關(guān)性。檢驗水準為α=0. 05。
2 結(jié) 果
2. 1 2 組研究對象的一般資料
2 組研究對象性別、年齡和文化程度分布和高血壓及糖尿病的既往病史發(fā)生情況比較差異均無統(tǒng)計學意義(Pgt;0. 05),具有可比性。見表1。
2. 2 2組研究對象血清中Hcy、炎癥因子和氧化應(yīng)激指標水平
與對照組比較,AIS組患者血清中Hcy、hs-CRP、TNF-α、IL-6和MDA水平均明顯升高 ( Plt;0. 05),SOD 活性明顯降低(Plt;0. 05)。見表2。
2. 3 AIS組患者血清中 Hcy水平與炎癥因子和氧化應(yīng)激指標水平的相關(guān)性
AIS組患者血清中Hcy水平與hs-CRP、TNF-a、IL-6 和MDA 水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0. 615,Plt;0. 05;r=0. 632,Plt;0. 05;r=0. 598, Plt;0. 05; r=0. 612, Plt;0. 05), 與SOD 活性呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0. 325,Plt;0. 05)。
3 討 論
目前人類的疾病譜主要以慢性非傳染性疾病為主,腦血管疾病是人類死亡和殘疾的主要原因。研究[9] 顯示: 在中國與腦卒中相關(guān)的死亡人數(shù)已達230 萬。因此,分析腦卒中患者的發(fā)病因素對于優(yōu)化腦卒中患者的醫(yī)療保健具有重要意義。缺血性腦卒中的病理基礎(chǔ)為動脈粥樣硬化促發(fā)的局部腦組織缺血性壞死,高同型半胱氨酸血癥在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的促進作用。血清中Hcy 水平升高可通過致炎和氧化損傷機制對血管內(nèi)皮細胞造成損傷,使冠狀動脈血管張力的調(diào)節(jié)功能發(fā)生改變,促進動脈粥樣硬化修飾和斑塊形成[10]。研究[11] 表明:Hcy 水平與腦卒中的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)。研究[12] 顯示:Hcy 水平與急性腦梗死風險存在顯著的劑量反應(yīng)相關(guān)性。本研究結(jié)果與TU 等[13]的前瞻性研究結(jié)果相似,AIS 患者血清中Hcy 水平明顯高于對照組,提示血清中Hcy 水平升高是缺血性腦血管病發(fā)生的危險因素。
腦卒中的發(fā)病機制主要包括氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。炎癥因子不僅可以誘導功能損傷的細胞死亡,還可通過調(diào)節(jié)巨噬細胞、細胞因子和白細胞黏附分子誘導內(nèi)皮功能障礙、斑塊形成和破裂、血小板聚集及血栓形成, 成為動脈粥樣硬化發(fā)展的基礎(chǔ)[14-15]。因此,炎癥反應(yīng)參與了缺血性腦卒中發(fā)生發(fā)展的全過程,部分炎癥因子可作為腦卒中發(fā)生的預(yù)測因子[16-18]。由肝臟產(chǎn)生的糖蛋白hs-CRP 是一種炎癥標志物,與動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性及血栓形成有關(guān),在腦卒中發(fā)病進程中,由炎癥細胞因子誘導其表達上調(diào),通過促進動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展、激活補體系統(tǒng)、抑制纖溶系統(tǒng)和促進血栓形成, 繼而增加缺血性腦損傷[19-20]。研究[21] 表明:腦卒中后血清IL-6 和TNF-α 等促炎因子水平升高,并刺激機體產(chǎn)生大量的hs-CRP 激活補體,從而導致炎性損傷加重。本研究結(jié)果顯示: 與對照組比較, AIS 組患者血清中hs-CRP、TNF-a 和IL-6 水平明顯升高,提示首次發(fā)生AIS 的病理過程即可激活炎癥反應(yīng),炎癥因子參與AIS 的發(fā)生發(fā)展。本研究結(jié)果顯示:AIS 患者血清中Hcy 水平與炎癥因子水平呈正相關(guān)關(guān)系。AIS 患者血清中Hcy 水平升高與炎癥介質(zhì)存在相關(guān)性,Hcy 能夠刺激多種炎癥介質(zhì)分泌,進而通過炎癥反應(yīng)激活參與AIS 的發(fā)生發(fā)展。
氧化應(yīng)激是缺血性腦卒中的重要病理生理機制,可作為細胞死亡的重要原因,并與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[22]。研究[23-24] 表明:血清中氧化應(yīng)激指標和抗氧化系統(tǒng)指標水平是心腦血管疾病治療反應(yīng)或預(yù)后的預(yù)測因素。MDA 是脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物,SOD 可作為機體清除氧自由基重要的抗氧化酶,MDA 水平升高和SOD 活性降低可提示機體處于氧化應(yīng)激狀態(tài)。本研究結(jié)果顯示:AIS患者血清中MDA水平升高,SOD 活性降低,提示AIS 患者體內(nèi)氧化應(yīng)激處于失衡狀態(tài),AIS 病理過程中存在過度的自由基生成而未被清除,自由基對血管內(nèi)皮細胞具有高度毒性,可加速動脈粥樣硬化進展。Hcy 氧化可產(chǎn)生大量的自由基[24]。本研究結(jié)果顯示:AIS 患者血清中Hcy 水平與MDA 水平呈正相關(guān)關(guān)系,與SOD 活性呈負相關(guān)關(guān)系,提示在AIS 病理過程中,Hcy 可通過生成自由基,進而介導氧化應(yīng)激損傷神經(jīng)血管。
綜上所述,血清中Hcy 水平與AIS 患者炎癥因子及氧化損傷有密切關(guān)聯(lián)。Hcy 能夠促進氧自由基及炎癥因子產(chǎn)生,并對內(nèi)皮細胞造成損傷,在AIS發(fā)生發(fā)展過程中具有一定臨床意義。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻聲明:唐晶參與病例統(tǒng)計、數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計分析及論文撰寫,李環(huán)參與文獻檢索和數(shù)據(jù)整理,張碩參與數(shù)據(jù)整理,姜立剛參與研究設(shè)計、論文撰寫指導和論文審校。
[參考文獻]
[1] CHEN S F, WU P, ZHOU L, et al. Relationshipbetween increase of serum homocysteine caused bysmoking and oxidative damage in elderly patients withcardiovascular disease[J]. Int J Clin Exp Med, 2015,8(3): 4446-4454.
[2] ELSHERBINY N M, SHARMA I, KIRA D, et al.Homocysteine induces inflammation in retina andbrain[J]. Biomolecules, 2020, 10(3): 393.
[3] REHMAN T, SHABBIR M A, INAM-UR-RAHEEMM, et al. Cysteine and homocysteine as biomarker ofvarious diseases[J]. Food Sci Nutr, 2020, 8(9): 4696-4707.
[4] SCHERER E B S, LOUREIRO S O, VUADEN F C,et al. Mild hyperhomocysteinemia increases brainacetylcholinesterase and proinflammatory cytokine levelsin different tissues[J]. Mol Neurobiol, 2014, 50(2):589-596.
[5] LAKHAN S E, KIRCHGESSNER A, HOFER M.Inflammatory mechanisms in ischemic stroke:therapeutic approaches[J]. J Transl Med, 2009, 7: 97.
[6] 付洪偉. 缺血性腦血管病病人血清胱抑素C、MMP-9及Hcy 水平與頸動脈粥樣硬化斑塊的相關(guān)性分析[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志, 2019, 17(1): 143-145.
[7] BOEHME A K, ESENWA C, ELKIND M S V.Stroke risk factors, genetics, and prevention[J]. CircRes, 2017, 120(3): 472-495.
[8] TSIVGOULIS G, PATOUSI A, PIKILIDOU M,et al. Stroke incidence and outcomes in northeasternGreece: the evros stroke registry[J]. Stroke, 2018,49(2): 288-295.
[9] TU W J, ZHAO Z P, YIN P, et al. Estimated burdenof stroke in China in 2020[J]. JAMA Netw Open,2023, 6(3): e231455.
[10]鞠吉靜, 吳明薪. 腦血管病患者血漿同型半胱氨酸水平分析[J]. 中國城鄉(xiāng)企業(yè)衛(wèi)生, 2020, 35(6): 133-134.
[11]WANG M Y, LIANG X S, CHENG M, et al.Homocysteine enhances neural stem cell autophagy in invivo and in vitro model of ischemic stroke[J]. CellDeath Dis, 2019, 10(8): 561.
[12]WU X Y, ZHOU Q G, CHEN Q, et al. Association ofhomocysteine level with risk of stroke: a dose-responsemeta-analysis of prospective cohort studies[J]. NutrMetab Cardiovasc Dis, 2020, 30(11): 1861-1869.
[13]TU W J, CHAO B H, MA L, et al. Case-fatality,disability and recurrence rates after first-ever stroke: astudy from bigdata observatory platform for stroke ofChina[J]. Brain Res Bull, 2021, 175: 130-135.
[14]SEKERDAG E, SOLAROGLU I, GURSOYOZDEMIRY. Cell death mechanisms in stroke andnovel molecular and cellular treatment options[J]. CurrNeuropharmacol, 2018, 16(9): 1396-1415.
[15]WU L Q, XIONG X X, WU X M, et al. Targetingoxidative stress and inflammation to prevent ischemiareperfusioninjury[J]. Front Mol Neurosci, 2020, 13: 28.
[16]劉 潔, 胡小輝, 龔道愷. 急性腦梗死患者外周血Th17、Treg、Th17/Treg 及炎癥因子的動態(tài)變化過程研究[J]. 臨床神經(jīng)病學雜志, 2020, 33(2): 102-105.
[17]SABIR RASHID A, HUANG-LINK Y, JOHNSSON M,et al. Predictors of early neurological deterioration andfunctional outcome in acute ischemic stroke: theimportance of large artery disease, hyperglycemia andinflammatory blood biomarkers[J]. Neuropsychiatr DisTreat, 2022, 18: 1993-2002.
[18]MOBARRA N, MOROVATDAR N, NAPOLI M D,et al. The association between inflammatory markers inthe acute phase of stroke and long-term stroke outcomes:evidence from a population-based study of stroke[J].Neuroepidemiology, 2019, 53(1/2): 20-26.
[19]MENGOZZI M, KIRKHAM F A, GIRDWOOD E E R,et al. C-reactive protein predicts further ischemic eventsin patients with transient ischemic attack orlacunar stroke[J]. Front Immunol, 2020, 11: 1403.
[20]YE Z S, ZHANG H, SUN L L, et al. GWASsupportedCRP gene polymorphisms and functionaloutcome of large artery atherosclerotic stroke in HanChinese[J]. Neuromolecular Med, 2018, 20(2): 225-232.
[21]關(guān) 婷, 王思思. 銀杏內(nèi)酯注射液對高危非致殘性缺血性腦卒中患者炎性因子水平及神經(jīng)功能缺損的影響[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志, 2019, 28(16): 1784-1787.
[22]KAMAL F Z, LEFTER R, JABER H, et al. The roleof potential oxidative biomarkers in the prognosis ofacute ischemic stroke and the exploration of antioxidantsas possible preventive and treatment options[J]. Int JMol Sci, 2023, 24(7): 6389.
[23]DARROUDI S, TAJBAKHSH A, ESMAILY H, et al.50 bp deletion in promoter superoxide dismutase 1 geneand increasing risk of cardiovascular disease in Mashhadstroke and heart atherosclerotic disorder cohort study[J].Biofactors, 2020, 46(1): 55-63.
[24]GIBSON M S, DOMINGUES N, VIEIRA O V. Lipidand non-lipid factors affecting macrophage dysfunctionand inflammation in atherosclerosis[J]. Front Physiol,2018, 9: 654.
[基金項目] 吉林省中醫(yī)藥管理局重點研究室項目(2022-Z70); 吉林省吉林市科技局科技創(chuàng)新發(fā)展計劃項目醫(yī)療衛(wèi)生指導性專項(20230406105)