曹 紅, 吳 丹, 葛 艷, 閻 娜
腦梗死(cerebral infarction,CI)發(fā)病率、致殘率、死亡率高,嚴(yán)重危害人類健康,其病理生理機制復(fù)雜。近年研究發(fā)現(xiàn),脂聯(lián)素(adiponectin,ADP)、誘生型一氧化氮合酶(inducible NOS,iNOS)及內(nèi)皮素(endothelin,ET)與CI的發(fā)生發(fā)展有關(guān),可能共同參與了CI的病理生理過程,但目前對三者在CI中的具體作用及臨床意義尚存爭議,對三者在CI病理生理過程中的關(guān)系尚不明確,尤其是缺乏相關(guān)的臨床研究報道,為此,我們對急性腦梗死(acute cerebral infarction,ACI)患者的上述指標(biāo)進(jìn)行測定,觀察其水平的動態(tài)變化,探討其相互關(guān)系、臨床意義及其可能的病理生理機制。
CI組病例為大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科的住院患者,符合以下入選標(biāo)準(zhǔn):首次發(fā)病,病程48 h以內(nèi);符合中華神經(jīng)科學(xué)會及中華神經(jīng)外科學(xué)會1996年制定的CI診斷標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)頭部CT和(或)MRI檢查確診。非TOAST分型中的心源性腦栓塞及其它原因引發(fā)的缺血性卒中。所有入選者均簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):半年內(nèi)患有急性心肌梗死、周圍血管閉塞性疾病、嚴(yán)重創(chuàng)傷或重大手術(shù)者;患有急慢性感染、腫瘤、結(jié)締組織病、血液及免疫系統(tǒng)疾病、嚴(yán)重臟器功能障礙者;既往有神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性疾病導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙者;精神性疾病,不能合作者;妊娠、哺乳期婦女。
對照組為同期健康體檢者,既往無神經(jīng)系統(tǒng)疾病,符合前述排除標(biāo)準(zhǔn),且頭部CT和(或)頭部MRI檢查無異常。CI組與對照組的一般情況及比較見表1。
1.2.1 血標(biāo)本的采集 CI組分別于發(fā)病48 h內(nèi)和入院后10 d抽取空腹12 h后清晨肘靜脈血1次。對照組相同條件下采血1次。分離血清、血漿-70℃保存,待標(biāo)本收集完畢后一次性檢測。
1.2.2 指標(biāo)測定 血清ADP水平測定采用雙抗體夾心ABC-ELISA法,試劑盒購于美國Ever Systems Biology Laboratory公司。血清iNOS水平測定采用化學(xué)比色法,試劑盒購于南京建成生物工程研究所。血漿ET水平測定采用非平衡法,所用儀器為合肥科大創(chuàng)新股份有限公司生產(chǎn)的γ放射免疫計數(shù)器,試劑盒購于北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司。具體操作嚴(yán)格按試劑盒說明進(jìn)行。
1.2.3 梗死體積計算 采用pullicino法進(jìn)行計算。公式:梗死體積=長×寬×CT(或MRI)掃描陽性層數(shù)×層厚÷2。
采用SPSS11.5統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,第1次結(jié)果記為“1”,第2次結(jié)果記為“2”。計量資料(均符合正態(tài)分布)用χ±s表示,樣本間的構(gòu)成比采用χ2檢驗,樣本間的差別分析采用t檢驗,雙變量間的單因素相關(guān)分析采用直線相關(guān)分析。檢驗的顯著性水準(zhǔn)為雙側(cè)檢驗P<0.05。
CI組與對照組的年齡(F=0.014,t=-0.845,P >0.05)、性別構(gòu)成(χ2=1.731,P=0.266)無顯著差異(見表1)。
表1 CI組與對照組一般情況的比較
CI組血清(漿)ADP1水平顯著低于對照組(F=0.137,t=2.562,P <0.05),iNOS1、ET2 水平顯著高于對照組(F=1.476,t=0.230,P < 0.01;F=4.006,t=-2.179,P < 0.05),血清(漿)ADP2、iNOS2及ET1水平與對照組比較無明顯差異。血清ADP2較 ADP1水平顯著升高(t=-2.645,P<0.05),iNOS2 較 iNOS1 水平顯著降低(t=3.996,P<0.01),兩次血漿ET水平無顯著差異(見表2)。
表2 CI組血清(漿)ADP、iNOS、ET水平的動態(tài)變化及其與對照組的比較(χ±s)
CI組血清iNOS1水平與梗死體積呈顯著正相關(guān)(P <0.05),iNOS2及兩次 ADP、ET水平與梗死體積均無顯著相關(guān)(見表3)。
CI組ADP1與iNOS1水平呈顯著正相關(guān)(P<0.05),ADP1與 iNOS2、ADP2與兩次 iNOS水平間無顯著相關(guān),兩次ADP與兩次ET、兩次iNOS與兩次ET水平間均無顯著相關(guān)(見表4)。
表3 CI組血清(漿)ADP、iNOS、ET水平與梗死體積的相關(guān)系數(shù)
表4 CI組血清(漿)ADP、iNOS、ET水平間的相關(guān)系數(shù)
ADP是脂肪細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì),具有抗炎[1,2]、保護(hù)內(nèi)皮功能、抗動脈粥樣硬化[3]、改善胰島素抵抗、降血糖、降血脂等作用,可能與CI的發(fā)生發(fā)展有關(guān),但目前對其在CI中水平的變化及臨床意義尚存爭議。Matsumoto M等[4]通過病例對照研究發(fā)現(xiàn),CI組急性期及恢復(fù)期,血清ADP水平明顯低于對照組;與急性期比較,CI組恢復(fù)期ADP水平無明顯差異。劉一歐等[5]研究發(fā)現(xiàn)ACI梗死體積與血漿ADP水平呈負(fù)相關(guān),認(rèn)為ADP可同時作為神經(jīng)系統(tǒng)損傷和持續(xù)性炎癥反應(yīng)的潛在標(biāo)志物。本研究發(fā)現(xiàn),CI組發(fā)病48 h內(nèi)血清ADP水平顯著低于對照組,入院10 d血清ADP水平較發(fā)病48 h內(nèi)明顯升高,與對照組無顯著差異。證實CI患者存在低ADP血癥,且ADP水平存在明顯的動態(tài)變化,提示ADP與CI的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),可能在CI的病理生理過程中起重要作用。與Matsumoto報道的ADP水平無明顯動態(tài)變化的結(jié)果不同。本研究中CI組血清ADP水平與梗死體積無顯著相關(guān),與劉一歐的報道不同。研究結(jié)果不一致的原因可能與樣本量大小,入選病例的嚴(yán)重程度和采血時間點等因素不同有關(guān)。CI患者血清ADP水平的變化及臨床意義有待進(jìn)一步研究。
一氧化氮(nitric oxide,NO)是由NOS以精氨酸為底物催化產(chǎn)生的,是一種重要的信使分子,可以通過多個環(huán)節(jié)對腦缺血性損傷發(fā)揮保護(hù)或毒性作用[6]。NO在體內(nèi)半衰期很短,不易準(zhǔn)確定量測定,故對生物體內(nèi)NO作用的研究主要集中在對NOS的表達(dá)及其所發(fā)揮作用的研究上。NOS同工酶有3種亞型,即 iNOS、神經(jīng)元型(neuronal NOS,nNOS)及內(nèi)皮型(endothelial NOS,eNOS)。不同類型的酶催化產(chǎn)生的NO具有不同的生物學(xué)作用。iNOS主要存在于巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、腦膠質(zhì)細(xì)胞中,生理狀態(tài)下不表達(dá),在缺血缺氧、多種細(xì)胞因子、毒素和脂多糖等刺激下激活,短時間內(nèi)引起NO大量、長時間表達(dá)。認(rèn)為與動脈粥樣硬化的進(jìn)程有關(guān)[7]。目前對iNOS在CI中所起的作用報道不一,且大多處于動物試驗階段,缺乏臨床研究報道。動物試驗發(fā)現(xiàn)大腦中動脈閉塞(MCAO)大鼠腦組織病理切片試驗發(fā)現(xiàn)隨著iNOS的大量表達(dá),梗死體積也迅速增加,24 h達(dá)到最大,提示iNOS可能介導(dǎo)了再灌注晚期腦損傷作用。Sugimoto等[8]研究發(fā)現(xiàn),在 iNOS缺陷鼠、正常鼠MCAO后96 h分別應(yīng)用iNOS抑制劑氨基胍(AG),結(jié)果發(fā)現(xiàn),正常鼠梗死體積明顯減少,而缺陷鼠梗死體積不受AG影響,提示iNOS參與了缺血后神經(jīng)損傷。但也有一些實例證明iNOS參與了腦缺血后的神經(jīng)發(fā)生,可能與突觸的可塑性和學(xué)習(xí)記憶有關(guān)。Zhu等[9]研究發(fā)現(xiàn),局灶性腦缺血后7 d,成年大鼠齒狀回新近分裂產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)比假手術(shù)組提高7倍,同時還發(fā)現(xiàn)iNOS在相應(yīng)區(qū)膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)元中表達(dá)。這種齒狀回神經(jīng)發(fā)生與iNOS的活性有關(guān)?;罨痠NOS可促進(jìn)腦缺血后的功能恢復(fù),iNOS不僅可增加增生細(xì)胞的數(shù)量,而且還可增加成熟顆粒神經(jīng)元的數(shù)量。本研究中CI組發(fā)病48 h內(nèi)血清iNOS水平較對照組顯著升高,入院10 d較發(fā)病48 h內(nèi)顯著降低,較對照組無統(tǒng)計學(xué)差異。發(fā)病48 h內(nèi)血清iNOS水平與梗死體積呈顯著正相關(guān),即iNOS水平越高,梗死體積越大,提示iNOS可以反映CI病情的嚴(yán)重程度,在CI的病理生理過程中起重要作用,可能具有神經(jīng)毒性作用,抑制其活性,可能減輕缺血性腦損傷的程度,對改善CI的預(yù)后可能有益。
ET是由內(nèi)皮細(xì)胞釋放的一種縮血管作用最強的多肽,廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血管內(nèi)皮細(xì)胞中,可以調(diào)節(jié)腦血流,促血管平滑肌細(xì)胞生長和增殖,引起血小板聚集,ET還可能直接作用于神經(jīng)細(xì)胞,對CI的發(fā)生與發(fā)展起重要的影響。動物實驗和臨床研究均顯示ACI時ET明顯升高。兔急性腦缺血再灌注1h血漿ET水平顯著升高,并隨灌注時間延長呈進(jìn)行性升高。還有研究發(fā)現(xiàn)ACI患者ET水平明顯高于對照組,在發(fā)病24 h內(nèi)開始升高,4~7 d達(dá)高峰,0.5 m后明顯下降。文獻(xiàn)報道,CI急性期血漿ET水平與梗死灶大小、腦水腫嚴(yán)重程度一致,原因可能如下:ET的強烈收縮腦血管作用可使局部腦組織進(jìn)一步缺血缺氧;ET可促進(jìn)花生四烯酸代謝,增加超氧化物的合成;ET與受體結(jié)合后,通過增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+的內(nèi)流,引起興奮性氨基酸的釋放,從而導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞及膠質(zhì)細(xì)胞的損傷[10]。本研究發(fā)現(xiàn)CI患者發(fā)病48 h內(nèi)及入院后10 d ET水平逐漸升高,入院后10 d時較對照組明顯升高,與前述的研究結(jié)果相近,提示ET可能在CI的發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用。CI急性期血漿ET水平升高的機制可能與應(yīng)激、局部缺氧、凝血酶增高,局部灌注壓降低、局部血管受損等因素導(dǎo)致的ET產(chǎn)生及釋放增多有關(guān)。本研究中血漿ET水平與梗死體積無顯著相關(guān),與文獻(xiàn)報道不同,原因可能與研究對象、樣本量、發(fā)病時間、疾病的嚴(yán)重程度等因素不同有關(guān)。ET在CI的作用及臨床意義有待于進(jìn)一步研究。
ADP、iNOS及ET均參與CI的病理生理過程,但目前對三者在CI中的關(guān)系尚知之甚少,尤其是缺乏相關(guān)的臨床研究報道。李丙蓉等用人ADP基因重組腺病毒(Ad-apM1)感染人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC),發(fā)現(xiàn)感染了Ad-apM1的 HUVEC的 iNOS的活力顯著降低。提示ADP可能抑制iNOS的生成。葛倩等[11]通過體外培養(yǎng) HUVEC,觀察 ADP對HUVEC在基礎(chǔ)狀態(tài)和腫瘤壞死因-α刺激下的NOS、NO和ET的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ADP可抑制iNOS的活性和ET的釋放。研究發(fā)現(xiàn)在兔MCAO模型,分別測定腦組織NO、ET含量及NOS活性,應(yīng)用NOS抑制劑、ET受體拮抗劑分別觀察它們對ET、NO含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),腦缺血后4~48 h NO含量,NOS活性顯著增加;應(yīng)用NOS抑制劑后ET含量增加,應(yīng)用ET受體拮抗劑后NO含量降低。認(rèn)為NO可能抑制ET產(chǎn)生,反過來ET可能促進(jìn)NO形成。本研究發(fā)現(xiàn)CI患者發(fā)病48h內(nèi)血清ADP與iNOS水平呈顯著正相關(guān),提示ADP與iNOS在CI的病理生理過程中聯(lián)系密切,可能具有協(xié)同作用。本研究中ADP與ET、iNOS與ET水平間均無顯著相關(guān),提示ADP與ET、iNOS與ET在CI中的作用及/或機制可能不同,可能在CI的病理生理過程中無密切聯(lián)系。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)報道不同,考慮可能與研究對象、相關(guān)的病理生理過程等因素的不同有關(guān),其確切機制有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,ACI患者血清(漿)ADP水平下降,iNOS及ET水平升高,前兩者呈顯著正相關(guān),iNOS水平可以反映CI的嚴(yán)重程度,其水平檢測可能在CI的預(yù)測、診斷及預(yù)后判斷中具有重要價值,降低其水平可能對改善CI的預(yù)后有益。對ADP、iNOS及ET在CI中的關(guān)系仍需進(jìn)一步深入研究,對此充分認(rèn)識可以為開發(fā)全新機制的CI防治藥物提供重要的理論依據(jù),為CI的臨床診治和預(yù)后判斷提供新的思路,因而具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
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