北京某社區(qū)人群血清黏附分子與腦大、小血管病的相關性

牟婧宇 高峰 韓菲 翟菲菲 楊萌 李明利 姚明周立新 倪俊 金征宇 張抒揚 崔麗英 朱以誠

根據受累血管及臨床表現的不同，腦血管病可分為大血管及小血管病變。大動脈粥樣硬化性病變作為大血管病之一，主要病理機制是血管壁的炎性反應性退行性變[1]，起始于血管內皮損傷，出現單核細胞和T淋巴細胞等炎性反應細胞浸潤，炎性反應廣泛參與其發(fā)生、發(fā)展。腦小血管病是指腦小動脈、小穿支動脈、毛細血管及小靜脈發(fā)生病變，常見病理表現為脂肪玻璃樣變性、纖維素樣壞死、管壁局限性擴張破裂等[2]，進而導致腦結構發(fā)生改變，影像學可表現為腔隙、白質高信號(white matter hyperintensities，WMH)、腦微出血(cerebral microbleeds，CMBs)等。近年來研究表明炎性反應在腦血管形成過程中可能發(fā)揮重要作用。

血清細胞間黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1)及血管細胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)均屬于細胞黏附分子，參與動脈粥樣硬化的起始過程，是黏附作用的關鍵因子。當血管內皮細胞受損時，VCAM-1、ICAM-1作為炎性反應細胞整合素受體淋巴細胞功能相關抗原-1(leukocyte function-associated antigen-1，LFA-1)及遲現抗原-4(very late antigen-4，VLA-4)的配體表達于內皮細胞表面，使炎性反應細胞牢固黏附于內皮表面，并介導炎性反應細胞從內皮細胞連接處的遷移外滲。細胞黏附分子在動脈粥樣斑塊形成的過程中發(fā)揮重要作用。近年來有研究表明其可能也參與腦小血管病的發(fā)生。

目前在國內尚未檢索到基于社區(qū)人群隊列的有關血清黏附分子與腦大、小血管病相關性的研究。本研究通過對北京市順義某社區(qū)人群隊列橫斷面研究血清ICAM-1、VCAM-1與大動脈粥樣硬化性病變及腦小血管病的相關性，以期為未來深入研究腦血管病病理機制提供依據。

1 對象和方法

1.1 對象2013年6月至2018年8月納入北京市順義區(qū)某鎮(zhèn)5個村、年齡≥35歲獨立生活且排除卒中等神經系統(tǒng)疾病病史的村民，共1153人同意參加并完成基線評估，平均年齡(55.6±9.5)歲，其中男423人(36.7%)，女730人(63.3%)。參與村民均自愿簽署知情同意書，本研究已獲得北京協(xié)和醫(yī)院倫理審核會的審批(批號：B-160)。

1.2 方法

1.2.1一般資料收集：應用統(tǒng)一設計的問卷收集受試者年齡、性別以及有無高血壓、糖尿病、吸煙情況、用藥史等一般資料。

1.2.2血清ICAM-1、VCAM-1測定：晨起抽取空腹靜脈血5 mL，30 min內以3000 r/min離心10 min，分離血清，置-80℃冰箱冷凍保存。采用Luminex液相芯片檢測技術測定血清ICAM-1、VCAM-1水平。Luminex機器型號為LUMINEX100/200TM，Luminex試劑盒(Kit Catalog Number：LXSAHM-11)購自美國R&D公司。ICAM-1、VCAM-1的組間變異系數分別為6.1%，4.4%。

1.2.3大動脈粥樣硬化評估：(1)頸動脈斑塊：取仰臥位，充分暴露頸動脈，采用頸動脈超聲檢測頸動脈有無斑塊。受試者任一側頸動脈檢測到斑塊即判斷為存在頸動脈斑塊。(2)顱內動脈粥樣硬化性狹窄(ICAS)：統(tǒng)一使用同臺3T磁共振成像儀采集受試者腦圖像，分別評估大腦前動脈、頸內動脈顱內段、大腦中動脈、大腦后動脈、椎動脈、基底動脈的狹窄情況。發(fā)現任一血管狹窄即記錄為有狹窄，否則記錄為無狹窄。

1.2.4腦小血管病評估：(1)腔隙(Lacunes)：定義為直徑3～15 mm的液化病灶，邊界不光滑，分布于腦白質、基底節(jié)區(qū)及腦干，在所有序列均呈腦脊液信號。在三維T1加權像(3D TIWI)上進行評估。(2)白質高信號體積(white matter hyperintensity volume，WMHV)：病變位于腦白質區(qū)域，在T1W1序列呈等信號或低信號，T2W1及FLAIR上呈高信號，不同于腦脊液信號。WMH視覺評分采用Faskaze評分標準，并應用SPM12軟件和LST工具包對腦白質高信號進行自動分割、容量計算，Kappa=0.15。(3)CMBs：在SWI上表現為直徑小于10 mm的小圓形或卵圓形、邊界清楚、均質性信號缺失灶，病灶至少50%被腦實質包圍，且排除血管流空、彌漫性軸索損害及鐵、鈣沉積等。

1.3 統(tǒng)計學處理應用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學處理，非正態(tài)分布的計量資料以中位數和四分位數間距表示，分析時進行自然對數轉換使其符合正態(tài)分布，采用多重線性回歸模型分析血清黏附分子與WMHV的相關性；采用二分類Logistic回歸模型分析血清黏附分子與頸動脈斑塊、ICAS、腔隙、CMBs的相關性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 受試者基本特征、血管評估及細胞黏附分子水平共1153人完成評估，具體情況詳見表1。

2.2 細胞黏附分子與大動脈粥樣硬化的相關性共989人(85.8%)完成頸動脈斑塊的評估，其中480人(48.5%)有頸動脈斑塊。共1150人完成ICAS的評估，其中156人(13.6%)存在不同程度ICAS。單因素分析顯示VCAM-1與頸動脈斑塊及ICAS均相關，但調整血管病傳統(tǒng)危險因素后，結果顯示VCAM-1和ICAM-1與頸動脈斑塊及ICAS均無相關性(表2)。

2.3 細胞黏附分子與腦小血管病的相關性完成腔隙評估1153人，存在腔隙者179人(15.5%)。完成WMHV評估者共1038人，WMHV中位數為0.84 mL，四分位數間距為2.52 mL。完成CMBs評估者共1153人，存在CMB者120人(10.4%)。單因素回歸分析顯示，VCAM-1與腔隙、WMHV及CMBs均相關，調整年齡、性別等血管病傳統(tǒng)危險因素(模型3)后，VCAM-1仍與WMHV、CMBs相關(P<0.05)，而與腔隙不相關。無論單因素回歸分析還是調整混雜因素后ICAM-1均與CMBs相關，且有弱保護作用，與腔隙及WMHV不相關。結果見表3。

3 討論

本研究是國內首個針對社區(qū)人群中進行血清黏附分子與腦大、小血管病相關性的研究，結果顯示，在調整了血管病傳統(tǒng)危險因素后，VCAM-1與腦小血管病WMH及CMBs相關，但與大動脈粥樣硬化指標如頸動脈斑塊、ICAS及腦小血管病腔隙不相關，而ICAM-1僅與CMBs相關，與大動脈粥樣硬化指標及腦小血管病腔隙、WMHV均不相關。

表1 北京市順義某社區(qū)1153人基本特征、血管評估及細胞黏附分子水平調查結果

注：ICAS：顱內動脈粥樣硬化性狹窄，表2同。WMHV：白質高信號體積，CMBs：腦微出血；表3同。ICAM-1：細胞間黏附分子-1，VCAM-1：血管細胞黏附分子-1；表2、3同。a1124人完成高血壓評估；b1121人完成糖尿病評估；c1100人完成吸煙評估；d數據以中位數(四分位數間距)表示，e989人完成檢測；f1150人完成檢測

表2 北京市順義某區(qū)人群血清黏附分子與大動脈粥樣硬化的Logistics回歸分析結果

注：模型1：單因素分析模型，模型2：調整年齡，性別因素，模型3：調整年齡、性別、高血壓、糖尿病、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、三酰甘油、目前吸煙因素；表3同

表3 北京市順義某區(qū)人群血清黏附分子與腦小血管病的回歸分析結果

注：a采用Logistics回歸分析；b采用多重線性回歸分析

既往研究關于細胞黏附分子與動脈粥樣硬化的關系結論存在較大爭議。有研究表明，VCAM-1在外周血管病變患者中明顯升高，與頸動脈內膜中層厚度(IMT)相關，且與動脈粥樣硬化嚴重程度密切相關，但未發(fā)現ICAM-1與動脈粥樣硬化具有相關性[3-4]。但亦有研究得出了相反的結論，一項巢式病例對照研究表明ICAM-1水平較高時與頸動脈斑塊及心血管疾病明顯相關[5]；van der Meer等[6]針對社區(qū)人群的橫斷面研究表明ICAM-1與頸動脈斑塊呈強相關，而VCAM-1與之不相關。一項前瞻性隊列研究隨訪9.9年，在校正危險因素后得出VCAM-1不是心血管病的危險因素，甚至有弱保護作用[7]。還有一些研究則表明動脈粥樣硬化與VCAM-1和ICAM-1均不相關[8-9]。目前尚不清楚導致各研究結果不一致的明確原因，作者推測可能原因為：(1)人群的差異，包括年齡、種族、教育背景等；(2)各研究調整的混雜因素不相同；(3)對研究對象的評估方法不同；(4)研究對象動脈粥樣硬化的嚴重程度不同，且不同研究選取的動脈部位不同。

值得關注的是，本研究發(fā)現VCAM-1與腦小血管病指標WMHV及CMBs相關，即使調整了腦血管病傳統(tǒng)危險因素等混雜因素后，依然存在顯著相關性，此外ICAM-1與CMBs也存在相關性。目前對于細胞黏附因子與腦小血管病相關性的研究較少，有病例對照研究發(fā)現患有較重腦室旁WMH的患者P-選擇素及VCAM-1水平較高[10]，而一項基于奧地利社區(qū)人群的前瞻性隊列研究表明ICAM-1與WMH的發(fā)展相關[11]。目前認為腦小血管病的發(fā)病機制與內皮細胞損傷密切相關，內皮細胞損傷可造成腦血管血流動力學改變、動脈粥樣硬化形成和血-腦屏障(BBB)功能障礙[11-13]：內皮細胞一氧化氮(NO)的釋放在腦血流動力學調節(jié)中起至關重要的作用，內皮功能障礙導致NO釋放受到影響，生物利用度降低，從而改變腦血流動力學；內皮細胞受損后可在小血管中形成動脈粥樣硬化斑塊，從而導致小血管內膜增厚、管腔狹窄、腦血流減慢，最終導致缺血，長期低灌注可引發(fā)腔隙、WMH等改變；研究表明BBB通透性增加在腦小血管病發(fā)病機制中發(fā)揮關鍵作用，推測細胞黏附因子在腦微血管內皮上的表達可使炎性反應細胞通過與其配體結合而進入中樞神經系統(tǒng)，促進腦小血管病發(fā)生。此結論有待進一步研究證實，深入研究可為今后腦小血管病的治療及預防提供方向。

本研究存在一定的局限性：該研究為基于社區(qū)人群的橫斷面研究，研究結果只能表明血清黏附分子與腦小血管病變存在相關性，但不能做因果推斷；實驗數據均集中在某一次數據采集時測定，缺乏受試者當時是否存在感染和免疫系統(tǒng)疾病等可能影響血清黏附因子水平的數據，測量結果可能不代表其他時間水平；本研究未對頸動脈斑塊及ICAS的嚴重程度進行進一步分層分析，且僅納入部分腦小血管病指標進行研究；進行頸動脈IMT及斑塊測量時，對于動脈粥樣硬化負荷較重的受試者會影響測量，故完成測量者一般病變較輕，可能造成選擇偏倚。

綜上所述，本研究結果顯示血清黏附分子ICAM-1、VCAM-1與大動脈粥樣硬化性病變無關，但其與腦小血管病存在相關性。由于本研究存在一定局限，有關血清黏附分子ICAM-1、VCAM-1與腦血管病的確切關系尚有待大樣本研究證實，以期為腦小血管病發(fā)病機制的深入研究提供依據。