不同亞型腦梗死患者血漿氨基酸含量變化的臨床研究

王 科，黃麗霞，賀文麟

(惠州市第三人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東 惠州 516001)

急性腦梗死病理過程主要是由于血管阻塞導致大腦供氧和葡萄糖中斷，從而影響相關區(qū)域的代謝過程。梗死發(fā)生后，一系列的生化事件立即促進腦組織死亡，并隨后激活對受保護區(qū)域的免疫反應[1]。目前臨床癥狀和神經(jīng)影像學評估是腦梗死診斷和預后的主要標準技術，但蛋白質、細胞代謝產(chǎn)物及其他生物標志物的分子特征也可能具有實用性。本研究中，我們觀察了不同亞型急性腦梗死患者發(fā)病后血清氨基酸水平的變化情況，以明確血清氨基酸水平與腦梗死分型和預后的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取我院2017年1月至2018年7月間收治的急性腦梗死患者作為觀察組。所有入選對象滿足下列標準：經(jīng)影像學檢查確診為急性腦梗死；發(fā)病24h內(nèi)入院；患者及(或)家屬對本研究均知情并簽署知情同意書。排除標準：合并腦出血、惡性腫瘤、自身免疫系統(tǒng)疾病的患者；造血功能、凝血功能、免疫功能等異?；颊?。其中急性腦梗死組患者100例，其中男64例，女36例，平均年齡(66.49±8.52)歲。選取同期來院健康體檢人群100例作為正常對照組，其中男53例，女47例，平均年齡(65.21±8.35)歲。兩組患者年齡及性別差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

依據(jù)TOAST分型標準將觀察組患者分型，其中大動脈粥樣硬化(large artery atherosclerosis，LAA)組23例，心源性栓塞(Cerebral Embolism, CE)組16例，小動脈閉塞(small artery occlusion，SAO)組48例以及不明原因的栓塞(stroke of other undemonstrated etiology，SUE)組12例。

1.2 指標檢測將100μL血清溶解于900μL甲醇，在25攝氏度下10000轉離心10min。留取上清液(100μL)。隨后向上清液中按順序加入甲氧基甲酰胺溶液、三氟乙酰胺及三甲基氯硅烷。所有樣本經(jīng)700W微波輻射3min后，移至高效液相色譜儀中進行氨基酸含量測定。

1.3 觀察指標觀察發(fā)病后24h血清丙氨酸、蛋氨酸及亮氨酸水平。

1.4 統(tǒng)計學處理所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0統(tǒng)計學軟件進行分析處理，經(jīng)正態(tài)性驗證血清氨基酸水平符合正態(tài)分布，計量資料應用“均數(shù)±標準差”表示。兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，使用LSD法進行兩組間比較，以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 不同亞型急性腦梗死之間血清氨基酸水平比較急性腦梗死患者發(fā)病24h血清丙氨酸含量為(155.88±53.49)μmol/L與對照組(112.70±45.68)μmol/L相比無明顯差異(P>0.05)。發(fā)病24h血清蛋氨酸含量(16.37±4.14)μmol/L與對照組(20.36±4.72)μmol/L相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。發(fā)病24h急性腦梗死患者血清亮氨酸含量為(24.35±9.03)μmol/L與對照組(18.28±2.21)μmol/L相比無明顯差異(P>0.05)，見表1。

表1 急性腦梗死患者與對照組患者血清氨基酸水平比較

2.2 不同亞型急性腦梗死之間血清丙基酸水平比較發(fā)病24h LAA組患者血清丙氨酸含量與CE組(P=0.002)、SAA組(P=0.001)、SUE組(P=0.001)及對照組(P=0.001)相比均明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義，見表2。CE組(P=0.057)、SAA組(P=0.162)、SUE組(P=0.178)血清丙氨酸含量與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義。

表2 不同亞型腦梗死患者血清丙基酸水平比較

2.3 不同亞型急性腦梗死之間血清蛋基酸水平比較發(fā)病24h LAA組患者血清蛋氨酸含量(10.44±3.351)μmol/L與對照組(20.36±4.72)μmol/L相比明顯降低，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.024)。CE組(P=0.339)、SAA組(P=0.614)及SUE組(P=0.179)血清蛋氨酸含量與對照組相比無明顯變化，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。不同亞型急性腦梗死之間血清蛋基酸含量差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。

表3 不同亞型腦梗死患者血清蛋基酸水平比較

2.4 不同亞型急性腦梗死之間血清亮基酸水平比較發(fā)病24h LAA組患者血清亮氨酸含量(23.09±2.67)μmol/L與對照組(18.28±2.21)μmol/L相比明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.006)。SUE組患者血清亮氨酸含量(25.93±5.09)μmol/L與對照組(18.28±2.21)μmol/L相比明顯升高，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.01)。CE組(P=0.479)、SAA組(P=0.742)血清亮氨酸含量與對照組相比無明顯變化，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表4。

表4 不同亞型腦梗死患者血清亮基酸水平比較

3 討論

根據(jù)TOAST診斷分類系統(tǒng)，缺血性卒中可根據(jù)其病因分為5個亞型：大動脈粥樣硬化性血栓形成、心源性栓塞、小血管閉塞、其他明確病因及不明原因梗死。腦梗死的嚴重程度與病變的體積、涉及的大腦區(qū)域和開始治療的時間直接相關，對于不同的梗死亞型，預防復發(fā)的早期和長期策略的治療和預后可能有很大差異，因此明確梗死發(fā)生的原因并給予病因治療具有重要的臨床意義[2]。由于生物流體、細胞和組織中內(nèi)源性小分子是代謝變化的特征，因此通過代謝組學測定這些內(nèi)源性分子的相對濃度有助于揭示生物系統(tǒng)的代謝狀態(tài)，對腦梗死的病因及預后有一定提示作用。

本研究中，我們觀察了不同亞型急性腦梗死患者發(fā)病后血清氨基酸水平的變化情況，結果發(fā)現(xiàn)，急性腦梗死患者發(fā)病24h血清丙氨酸、蛋氨酸及亮氨酸水平與對照組相比無明顯差異。既往研究顯示，急性缺血性腦卒中患者腦脊液中丙氨酸的濃度在前4h內(nèi)逐漸升高，隨后迅速下降，但此項研究未進一步探討不同亞型中丙氨酸含量變化[3]。在本試驗中，我們按照TOAST分型將急性腦卒中患者進行區(qū)分，進一步測定不同亞型腦梗死患者血清氨基酸水平，準確區(qū)別氨基酸在不同原因腦梗死患者血清含量的變化，以了解血清氨基酸在不同腦梗死發(fā)病機制中的作用。

我們的研究顯示：LAA組患者血清丙氨酸及蛋氨酸含量與對照組相比明顯降低，與其他亞型組相比也明顯下降。顱內(nèi)丙氨酸的合成和釋放與氨酸能神經(jīng)元有關，星形膠質細胞則負責丙氨酸的再攝取。這種丙氨酸的轉運可以通過向星形膠質細胞中的谷氨酰胺合成提供氨，然后通過谷氨酸能神經(jīng)元內(nèi)的谷氨酰胺酶反應釋放氨來形成循環(huán)[4]。丙氨酸循環(huán)在發(fā)生缺血性卒中時可出現(xiàn)失調(diào)，由于大動脈粥樣硬化往往導致較大范圍的梗死灶，導致廣泛的神經(jīng)元缺血缺氧壞死，因此LAA組丙氨酸含量明顯降低可能與大血管閉塞、血流供應阻斷后神經(jīng)元內(nèi)缺乏足夠的葡萄糖導致。

亮氨酸是一種支鏈氨基酸，在腦內(nèi)谷氨酸合成中起著重要的氨基供體作用。在星形膠質細胞中，α酮戊二酸吸收亮氨酸的氨基后將谷氨酸轉化為膠質細胞中的谷氨酰胺并被釋放到細胞外，被神經(jīng)元吸收后通過反向轉氨酶反應再生成亮氨酸。新形成的亮氨酸可以再次被星形膠質細胞利用形成谷氨酸-亮氨酸循環(huán)[5]。在神經(jīng)元中，這個循環(huán)為谷氨酸提供了一個“緩沖”機制，避免谷氨酸含量過度增高。當發(fā)生缺血性卒中時，由于缺血級聯(lián)效應，谷氨酸生成大量增加，導致谷氨酸-亮氨酸循環(huán)被破壞，進而引起亮氨酸水平上調(diào)。由于谷氨酸是急性腦梗死后對神經(jīng)元影響最大的興奮性氨基酸[6]，因此亮氨酸含量上升提示顱內(nèi)神經(jīng)元的嚴重損傷。本研究中急性腦梗死患者發(fā)病24h后LAA組患者血清亮氨酸含量明顯升高，與上述研究結果相符。由于LAA組患者臨床上通常存在較為嚴重的神經(jīng)缺損癥狀，因此谷氨酸含量上升不僅可作為神經(jīng)元損害的一個生物學標志，還可作為腦梗死患者預后不良的預測指標。由于SUE組入組患者發(fā)病原因不明，發(fā)病機制多樣，因此本組血清亮氨酸含量增高機制尚不明確。

在本研究中，我們首次發(fā)現(xiàn)急性腦梗死后血清氨基酸水平異常，且含量變化與亞型有關。其中，大動脈粥樣硬化導致的梗死患者血清丙氨酸及蛋氨酸含量明顯降低，亮氨酸含量明顯增高，提示這些氨基酸含量與不同亞型腦梗死相關，因此可被用作區(qū)分不同亞型腦梗死或評估腦梗死嚴重程度及預后的生物學標記。