2017, Vol. 44扩展功能
文章信息
- 丁妹, 曹志勇, 李胜利, 陈蓝
- DING Mei, CAO Zhi-Yong, LI Sheng-Li, CHEN Lan
- 不同炎症反应在脑梗死与短暂性脑缺血发作患者中表达及意义研究
- Expression of inflammatory factors in patients with cerebral infarction or transient ischemic attack and related clinical significance
- 国际神经病学神经外科学杂志, 2017, 44(3): 280-284
- Journal of International Neurology and Neurosurgery, 2017, 44(3): 280-284
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文章历史
收稿日期: 2017-03-01
修回日期: 2017-06-01
短暂性脑缺血发作(transient ischemic attack, TIA)主要指脑或者视觉功能急性丧失，症状持续1 h，而在24 h内恢复，以往的研究认为该病为一种良性疾病，并未得到人们的重视[1]，研究显示TIA有发展为CI的风险[2]。临床上已经证实了炎症因子参与了脑血管病的发展过程，但是不同炎症因子在TIA和CI患者的表达存在差异，如基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinases-9, MMP-9)、白细胞介素-33(interleukin-33, IL-33) 等[3, 4]，但是TIA和CI患者不同炎症因子表达如何，是否存在区别是值得研究的。通过研究TIA、CI患者体内不同炎症因子的表达情况，能够更好的预测TIA继发为CI的风险，有助于临床更好采取相应措施预防TIA发展为CI的可能。本研究通过研究TIA和CI患者不同炎症反应情况，以期为临床治疗和预防TIA和CI的发生提供一定的依据。
1 对象与方法 1.1 一般资料选取2013年4月至2015年6月在我院神经内科收治的TIA首次发作的患者64例(TIA组)，其中男48例，女16例，年龄在51~74岁，平均年龄(64.2±9.7) 岁。TIA发作的纳入标准为：① 符合第四届全国脑血管病学会议制定的有关TIA的诊断标准；② 突然出现的神经功能损伤或者缺损，症状和体征在24 h以内完全消失；③ 经头颅MRI或(和)CT检查证实未出现脑部微血管出血、占位以及可以解释的其他病灶；④ 患者发病年龄在50~75岁之间。
选取同期的CI患者58例(CI组)，其中男44例，女14例，年龄在53~73岁，平均年龄(63.4±9.1) 岁。CI的纳入标准：① 符合第四届全国脑血管病学会议制定的有关CI的诊断标准；② 发病在24 h以内入院并于24 h内经头颅CT或(和)MRI证实，同时排除出血性脑梗死；③ 发病年龄50~75岁之间。排除标准：① 伴有严重的肝、肾、心功能不全者；② 合并有急性感染史；③ 合并有肿瘤、甲状腺疾病、自身免疫系统疾病或者血液系统疾病者；④ 患者于近个月内接受免疫抑制剂或者、溶栓、抗炎等药物治疗；⑤ 有出血史、或者伴有消化道溃疡者。
选取同期来我院体检合格的健康人员50例作为对照组(NC组)，其中男39例，女11例，年龄在53~70岁，平均年龄(62.9±10.3) 岁。
3组受试对象在性别构成比、平均年龄方面差异无统计学意义(χ2=1.691, P=0.094; t=1.512, P=0.112) 数据具有可比性。所有受试对象均签订知情同意书，并经医院伦理委员会批准执行。
1.2 方法 1.2.1 一般检查患者入院就诊后，需要详细询问受试对象病史，了解患者的一般情况，进行较为详细的血常规(采用日本希森美康KX-21细胞分析仪)；尿常规、肝、肾功能(采用日立7600全自动化分析仪)；空腹血糖(fasting blood glucose, FPG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglycerides, TG)、心电图、头颅CT或(和)MRI检查等。
1.2.2 炎症因子检测所有受试对象均于体检或者发病的24 h内，抽取肘静脉血，离心取上清，于-80℃冰箱保存备用，另抽取2 ml外周全血加入2 ml Hank’s液，分离获取淋巴细胞分离液，离心后获得乳白色单个核细胞层用于检测核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)。免疫细胞化学法(SABC法)检测NF-κB，通过光学显微镜观察NF-κBp65的表达情况，其表达于细胞核内，成棕黄色，高倍镜下随机选取5~10个视野，经两名观察人员独立计数，计算细胞染色的阳性率。采用酶联免疫吸附法(ELISA法)检测血清中基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、细胞间黏附分子-1(cell adhesion molecule-1, ICAM-1) 及细胞白介素-33(IL-33)，采用免疫比浊法检测血清中超敏C反应蛋白(hs-CRP)。
1.3 统计学方法采用SPSS 19.0统计软件包分析处理所得数据，计量资料采用均数±标准差(x±s)表示，两组数据之间采用两个独立样本的t检验，组间数据采用单因素方差分析(one-way ANOVA)；计数资料以比率或百分比表示，采用χ2检验；采用非条件的Logistic回归分析CI和TIA的危险因素；采用ROC曲线分析炎症因子诊断CI最佳临界值及诊断效能并且采用Z检验比较不同因子的诊断价值。以P < 0.05为差异具有统计学意义。
2 结果 2.1 受试对象的基本临床资料TIA组和CI组的FPG、TG和TC均显著高于NC组。见表 1。
| 项目 | NC组 | TIA组 | CI组 | F/χ2 | P |
| 高血压史[n(%)] | 0 | 18(28.13) | 17(29.31) | 0.593 | 0.434 |
| 糖尿病史[n(%)] | 0 | 9(14.6) | 10(17.24) | 0.786 | 0.307 |
| 吸烟史[n(%)] | 9(18.00) | 13(20.31) | 11(18.97) | 0.952 | 0.206 |
| 酗酒史[n(%)] | 6(12.00) | 6(9.38) | 7(12.07) | 0.882 | 0.265 |
| 白细胞(×109/L) | 7.3±1.9 | 8.3±2.1 | 8.6±2.2 | 0.739 | 0.310 |
| 血红蛋白(g/L) | 133.7±18.3 | 142.7±21.2 | 145.9±20.7 | 0.711 | 0.310 |
| 血小板计数(×109/L) | 187.9±48.3 | 205.7±67.8 | 217.4±79.2 | 0.893 | 0.261 |
| FPG(mmol/L) | 4.56±0.71 | 5.98±0.89* | 6.23±0.96* | 5.743 | 0.032 |
| TG(mmol/L) | 0.98±0.27 | 1.39±0.37* | 1.49±0.39* | 5.596 | 0.032 |
| TC(mmol/L) | 1.58±0.63 | 2.98±0.79* | 3.62±0.86*# | 6.284 | 0.028 |
| 肌酐(μmmol/L) | 66.4±26.7 | 71.3±27.9 | 73.1±27.6 | 2.147 | 0.101 |
| INR | 1.12±0.76 | 1.03±0.77 | 0.93±0.74 | 1.526 | 0.139 |
| 注：*为与NC组比较，P < 0.05；#为与TIA组比较，P < 0.05；另高血压史、糖尿病史的比较是在TIA组和CI组中进行，因NC组未出现。 | |||||
研究结果显示，TIA组NF-κB、ICAM-1、IL-33及hs-CRP均显著高于NC组(t=6.627, t=5.669, t=6.1817, t=7.939; P=0.027, P=0.033, P=0.028, P=0.020)；CI组MMP-9、NF-κB、IL-33及hs-CRP均显著高于TIA组(t=7.538 t=5.417, t=7.231, t=10.291; P=0.026, P=0.032, P=0.025, P=0.009)。见表 2。
| 组别 | 例数(n) | MMP-9(μg/L) | NF-κB(%) | ICAM-1(ng/mL) | IL-33(ng/mL) | hs-CRP(mg/L) |
| NC组 | 50 | 27.96±4.32 | 24.67±5.21 | 201.37±34.33 | 133.29±11.72 | 3.96±0.82 |
| TIA组 | 58 | 29.17±4.54 | 31.20±5.97* | 245.39±39.26* | 104.59±8.27* | 6.23±1.04* |
| CI组 | 64 | 83.14±9.27*# | 36.88±6.27*# | 251.73±40.68* | 71.63±4.83*# | 12.57±1.29*# |
| F | 13.591 | 9.364 | 8.527 | 11.834 | 16.503 | |
| P | 0.000 | 0.004 | 0.009 | 0.000 | 0.000 | |
| 注：*为与NC组比较，P < 0.05；#为与TIA组比较，P < 0.05。 | ||||||
采用Logistic回归分析显示，TC、MMP-9、IL-33及hs-CRP为CI的独立危险因素。TC和hs-CRP为TIA的独立危险因素。见表 3、表 4。
| 因素 | β | S.E. | Wald值 | OR值 | 95%CI | P值 |
| FPG | 0.216 | 0.137 | 1.652 | 0.872 | 0.637~1.962 | 0.169 |
| TG | 0.157 | 0.232 | 2.434 | 1.117 | 0.963~1.997 | 0.109 |
| TC | 0.452 | 0.583 | 6.576 | 1.437 | 1.024~2.764 | 0.030 |
| MMP-9 | 0.674 | 0.734 | 8.627 | 2.154 | 1.357~5.393 | 0.010 |
| NF-κB | 0.327 | 0.219 | 2.337 | 1.676 | 1.047~2.527 | 0.095 |
| ICAM-1 | 1.311 | 1.657 | 2.037 | 1.151 | 0.903~2.114 | 0.101 |
| IL-33 | 0.701 | 0.692 | 10.783 | 2.515 | 1.776~6.714 | 0.004 |
| hs-CRP | 0.527 | 0.681 | 9.347 | 2.257 | 1.812~4.493 | 0.009 |
| 因素 | β | S.E. | Wald值 | OR值 | 95%CI | P值 |
| FPG | 0.183 | 0.204 | 0.973 | 0.732 | 0.512~1.437 | 0.293 |
| TG | 0.173 | 0.227 | 1.316 | 1.083 | 0.857~1.764 | 0.151 |
| TC | 0.476 | 0.377 | 4.987 | 1.267 | 1.021~1.934 | 0.041 |
| NF-κB | 0.189 | 0.231 | 1.613 | 0.997 | 0.634~1.632 | 0.109 |
| ICAM-1 | 1.064 | 0.994 | 1.513 | 0.977 | 0.652~1.634 | 0.114 |
| IL-33 | 0.233 | 0.271 | 2.628 | 1.939 | 1.024~3.311 | 0.087 |
| hs-CRP | 0.492 | 0.583 | 7.569 | 1.883 | 1.041~3.221 | 0.022 |
MMP-9预测CI发生的曲线下面积(AUC)为0.711，95%CI为0.649~0.824；IL-33预测CI发生的AUC为0.698，95%CI为0.659~0.855；hs-CRP预测CI发生的AUC为0.705，95%CI为0.671~0.848；MMP-9+IL-33+hs-CRP预测CI发生的AUC为0.859，95%CI为0.751~0.911，均P < 0.05。见图 1、表 5。
|
| 图 1 MMP-9、IL-33及hs-CRP单独或联合对CI诊断的ROC曲线 |
| 检测指标 | 敏感度(%) | 特异度(%) | 阳性预测值(%) | 阴性预测值(%) | 诊断准确率(%) | Youden指数 | AUC统计量 | 诊断临界值 | ||
| AUC | P值 | 95%CI | ||||||||
| MMP-9 | 72.9 | 87.3 | 79.7 | 82.4 | 81.4 | 0.739 | 0.711 | 0.000 | 0.649~0.824 | 43.49(μg/L) |
| IL-33 | 71.6 | 88.8 | 82.8 | 80.6 | 81.4 | 0.723 | 0.698 | 0.001 | 0.659~0.855 | 82.71(ng/L) |
| hs-CRP | 72.4 | 86.4 | 78.1 | 82.4 | 80.8 | 0.734 | 0.705 | 0.000 | 0.671~0.848 | 8.64(mg/L) |
| MMP-9+IL-33+hs-CRP | 80.1 | 93.1 | 89.1 | 87.0 | 87.8 | 0.899 | 0.859 | 0.000 | 0.751~0.911 | |
有研究已经证实糖尿病史、脑缺血症状持续时间在10 min以上和发作期间出现瘫痪或者语言障碍为CI的危险因素[5]。通过本研究显示，TIA和CI患者FPG水平显著高于NC组，说明TIA和CI患者存在高血糖的危险因素。动脉粥样硬化斑块引起管腔狭窄，血流动力学改变以及斑块不稳定引起微栓子脱落导致缺血，而与之产生炎症反应介导了脑缺血/再灌注损伤[6]。研究发现[7]，在脑缺血患者血清中随着细胞因子、黏附分子的表达以及促炎性因子的级联反应，导致大量炎症细胞因子的表达。
有研究发现，脑缺血损伤导致氧自由基、兴奋性氨基酸以及钙超载等，而钙超载对MMP-9的影响最大，MMP-9在钙离子的参与下其活性最大，能够促进炎症性浸润，改变血脑屏障的通透性，导致脑水肿的发生[8]。另有研究发现，脑梗死患者MMP-9显著升高，而未出现脑梗死患者MMP-9保持正常水平，表明MMP-9对脑梗死病情进展有一定的预测意义[9]。通过本研究发现，NC组和TIA组患者血清中MMP-9水平无显著性差异，均显著低于CI组，表明CI患者血清中MMP-9显著高于健康人员和短暂性脑缺血发作患者；进一步采用Logistic回归分析显示，MMP-9为CI的独立危险因素，而MMP-9在健康人员与TIA患者体内表达无显著性差异，表明MMP-9在TIA和CI患者中存在差异。通过ROC曲线分析显示，MMP-9对CI的诊断的灵敏度为72.9%，特异度为87.3%，AUC为0.711，95%CI为0.649~0.824，表明MMP-9对CI确实有一定的预测价值，提示通过检测MMP-9可以预测TIA是否有发展CI的风险。
IL-33属于白细胞介素家族成员之一，其可与细胞膜表面受体以及相关信号转导蛋白相结合，今儿激活细胞内的信号通路，诱导效应因子如IL-25等释放，达到调节免疫应答的作用。有研究发现，IL-33可以通过调节细胞因子的表达和分泌，能够减少斑块内巨噬细胞样泡沫细胞的数量，从而达到动脉粥样硬化斑块的形成以及进展等[10]。在一项国内研究发现[3]，IL-33在TIA和CI患者体内IL-33显著低于健康人员，外源性通过体外刺激外周血单个核细胞和人白血病U937细胞，显著提高MMP-9含量。通过本研究发现，TIA组患者IL-33水平显著低于NC组，而CI组患者显著高于NC组和TIA组，同以往的研究基本一致。通过Logistic回归分析显示，IL-33为CI的危险因素，而与TIA无显著相关性，表明IL-33对CI的有一定的预测价值，而对TIA无明显的预测价值。
NF-κB可以与免疫球蛋白κ轻链基因上的增强子κB特异性结合，进而对多种炎症细胞以及炎症因子起到转录调剂的作用，同时其可以参与相关的靶基因表达，是参与脑缺血发展为脑损伤的一个重要炎性因子。有研究发现，脑梗死首次发病患者在第3日和第9日NF-κB水平显著高于健康人员，提示NF-κB可能参与脑梗死继发不可逆的脑损伤病理发展过程[11]。本研究显示，TIA组和CI组患者NF-κB相对表达量显著高于NC组，表明NF-κB参与了脑血管病变的炎症反应，但是需要提出的是，Logistic回归分析显示，NF-κB与TIA和CI无显著相关性。笔者认为可能在于以下几个原因：① 本研究对NF-κB的检测方法采用的半定量检测方法，检测结果在一定程度上存在误差；② TIA有发展为CI的风险已经得到证实，临床研究发现通过ABCD2评分在4分以上患者发展为CI的危险更高，而本研究入选的CI患者多为发病24 h以内的患者，因此可能TIA和CI患者脑损伤尚未达到不可逆程度，因此NF-κB尚不足以预测CI的发生。
临床以及基础实验已经证实[12, 13]，hs-CRP为脑血管疾病的独立危险因素，对脑血管病的发生发展以及预后具有重要的预测作用，本研究与其他研究基本一致。本研究采用ROC曲线分析了MMP-9、IL-33以及hs-CRP对CI的预测价值，通过本研究发现MMP-9+IL-3+hs-CRP对CI的诊断的灵敏度为80.1%，特异度为93.1%，AUC为为0.859，95%CI为0.751~0.911，表明3种炎性因子联合检测对CI的诊断效果显著高于单一炎性因子的诊断结果。
目前，已经有报道MMP-9对TIA继发为CI的预测价值，也有研究探讨了IL-33在TIA和CI患者中表达差异，但是三者联合对CI的诊断效能的研究目前报道较少。本研究证实了三者联合检测对CI的诊断价值较高。值得提出的是，本研究未探讨其他炎性因子对CI的诊断效能，主要考虑非条件Logistic显示NF-κB和ICAM-1与TIA和CI无显著相关性，因此未对其做ROC曲线；而hs-CRP已经证实与TIA有显著相关性，本研究不再做进一步的ROC曲线分析。
综上所述，脑梗死和短暂性脑缺血发作患者存在MMP-9、IL-33、NF-κB、ICAM-1及hs-CRP表达差异，而MMP-9、IL-33及hs-CRP联合检测对CI具有较高的诊断价值。
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