急性缺血性腦卒中患者血清Pannexin1水平變化及其與病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的關(guān)系

辛家厚，楊玲玲，俞明明，汪青松

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke，AIS)是指腦部血液供應(yīng)不足引起腦組織缺血缺氧壞死，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)功能不同程度損傷的腦血管疾病，在全部腦卒中約占69.6%～70.8%，是臨床常見的神經(jīng)系統(tǒng)多發(fā)病和常見病[1，2]。AIS具有發(fā)病急驟、病情進(jìn)展快、致殘率和致死率高等特點(diǎn)[3]，隨著生活節(jié)奏加快、工作壓力增大以及人口老齡化的加劇，其發(fā)病率呈逐漸上升趨勢(shì)。及時(shí)確診AIS并評(píng)估病情嚴(yán)重性，對(duì)臨床制定針對(duì)性治療方案改善患者病情，提高預(yù)后具有重要意義。AIS發(fā)病初期即出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損[4]，尋找與早期神經(jīng)功能障礙密切相關(guān)且靈敏度高、特異性好的生化指標(biāo)輔助臨床診斷AIS成為相關(guān)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。泛連接蛋白-1(Pannexin1)位于人第38號(hào)染色體上，是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞膜上形成的蛋白通道，通過(guò)調(diào)節(jié)三磷酸腺苷、谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)的釋放而介導(dǎo)神經(jīng)突觸的可塑性，進(jìn)而維持人體正常的生理功能，Pannexin1通道在病理狀態(tài)下被激活后打開，通過(guò)改變細(xì)胞膜的通透性可誘發(fā)多種神經(jīng)毒性反應(yīng)[5，6]。研究顯示[6，7]，Pannexin1異常改變介導(dǎo)了癲癇、阿爾茨海默病等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)病。Freitas-Andrade等[8]通過(guò)抑制Pannexin1通道激活可減輕AIS神經(jīng)功能損傷，并由此推測(cè)Pannexin1與AIS發(fā)病有關(guān)。本研究通過(guò)檢測(cè)血清Pannexin1蛋白表達(dá)，旨在探討其與AIS病情嚴(yán)重性及預(yù)后不良的關(guān)系。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2020年1月我院收治的113例AIS患者為病例組，納入標(biāo)準(zhǔn)：①入院時(shí)典型臨床癥狀，如眩暈、頭痛、頭昏、惡心嘔吐等主觀癥狀，肢體不同程度偏癱、步態(tài)不穩(wěn)等軀體癥狀，吞咽困難、中樞性面癱和舌癱等神經(jīng)癥狀，并經(jīng)腦部CT或MRI、動(dòng)脈血管造影等檢查確診為AIS，符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]；②首次發(fā)病且發(fā)病至入院時(shí)間<24 h；③患者年齡>18歲；④患者存活時(shí)間>3 m者；⑤患者無(wú)重要臨床信息遺漏。排除標(biāo)準(zhǔn)：①心臟功能不全的患者；②肝、腎功能障礙的患者；③妊娠期、哺乳期的患者；④嚴(yán)重腦外傷史、腦出血史、短暫性腦缺血性發(fā)作史的患者；⑤急慢性炎癥反應(yīng)性疾病患者；⑥自身免疫性疾病患者；⑦嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙的患者；⑧其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者；⑨惡性腫瘤患者。于同期隨機(jī)選取58例年齡、性別與AIS患者相近的健康體檢者為對(duì)照組，對(duì)照無(wú)任何基礎(chǔ)疾病，近期無(wú)任何服藥史，無(wú)任何外傷史等。病例組與對(duì)照組性別、年齡、BMI等基線資料比較無(wú)差異(P>0.05)，具有可比性(見表1)。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象家屬均簽署知情同意書。

表1 比較病例組與對(duì)照組基線資料

1.2 分組 采用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)對(duì)AIS患者神經(jīng)功能缺損程度進(jìn)行評(píng)分，并根據(jù)NIHSS評(píng)分將其分為輕度缺損組(n=42)，NIHSS評(píng)分<4分；中度缺損組(n=45)，NIHSS評(píng)分4～15分；重度缺損組(n=26)，NIHSS評(píng)分>15分。采用MRI對(duì)腦梗死體積進(jìn)行測(cè)量，并將其分為小梗死組(n=37)，腦梗死體積<5cm3；中度梗死組(n=51)，腦梗死體積5～10 cm3；大梗死組(m=25)，腦梗死體積>10 cm3。治療后90 d采用改良Rankin量表(modified Rankin Scale，mRS)對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行評(píng)分，并根據(jù)mRS評(píng)分將其分為預(yù)后良好組(n=81)，mRS評(píng)分≤2分；預(yù)后不良組(n=32)，mRS評(píng)分3～5分。

1.3 方法 病例組患者于入院后次日清晨抽取空腹肘靜脈血4 ml，對(duì)照組于入院當(dāng)天抽取空腹肘靜脈血4 ml，血液標(biāo)本置于含EDTA的試管中，室溫下靜置1 h，以3000 r/min的轉(zhuǎn)速離心，持續(xù)時(shí)間10 min，離心半徑為12 cm，取上清液置于-80 ℃環(huán)境下保存。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清Pannexin1水平，檢測(cè)儀器AEROSET全自動(dòng)生化分析儀(美國(guó)雅培)，試劑盒由美國(guó)Sigma公司提供，檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)說(shuō)明書進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 病例組與對(duì)照組血清Pannexin1水平比較 病例組血清Pannexin1水平高于對(duì)照組(t=19.916，P<0.05)，病例組血清Pannexin1水平高于對(duì)照組。見表2。

表2 比較病例組與對(duì)照組血清Pannexin1水平

2.2 不同神經(jīng)功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同神經(jīng)功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=28.172，P<0.05)，中度缺損組、重度缺損組血清Pannexin1水平高于輕度缺損組，且重度缺損組高于中度缺損組(見表3)。

表3 比較不同神經(jīng)功能缺損AIS患者血清Pannexin1水平

2.3 不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=35.629，P<0.05)，中度梗死組、大梗死組血清Pannexin1水平高于小梗死組，且大梗死組高于中度梗死組(見表4)。

表4 比較不同腦梗死體積AIS患者血清Pannexin1水平

2.4 不同預(yù)后AIS患者血清Pannexin1水平比較 不同預(yù)后AIS患者血清Pannexin1水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.692，P<0.05)，預(yù)后良好組血清Pannexin1水平低于預(yù)后不良組(見表5)。

表5 比較不同預(yù)后AIS患者血清Pannexin1水平

2.5 AIS患者血清Pannexin1與NIHSS評(píng)分、腦梗死體積、mRS評(píng)分的相關(guān)性 經(jīng)Pearson積矩相關(guān)分析，AIS患者血清Pannexin1與NIHSS評(píng)分、腦梗死體積、mRS評(píng)分均呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.632、0.598、0.671，P<0.05)。

2.6 血清Pannexin1對(duì)AIS患者預(yù)后不良的預(yù)測(cè)價(jià)值 繪制ROC曲線，結(jié)果顯示血清Pannexin1對(duì)AIS患者預(yù)后不良有預(yù)測(cè)價(jià)值，AUC為0.865(95%CI0.812～0.907，P=0.000)，截?cái)嘀禐?.86 mg/ml，靈敏度、特異性分別為87.50%(28/32)、86.42%(70/81)。

3 討 論

腦卒中是嚴(yán)重影響人們健康的全球重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，報(bào)道顯示[9]，全球腦卒中每年增加約1500萬(wàn)例，我國(guó)占其中1/6，將近250萬(wàn)例。流行病學(xué)研究顯示[10]，腦卒中在我國(guó)發(fā)病率約為110～180/10萬(wàn)，年死亡率約80～120/10萬(wàn)，并呈北高南低趨勢(shì)。AIS是腦卒中主要類型，多數(shù)患者經(jīng)治療后能夠幸存，但預(yù)后常伴有不同程度神經(jīng)功能缺損，給患者及家庭造成沉重疾病負(fù)擔(dān)。目前，臨床診斷主要依靠典型臨床癥狀結(jié)合腦部CT或MRI等影像學(xué)檢查，但是部分患者早期缺乏特異性臨床癥狀，因而靈敏度較差，容易造成漏診，以致延誤治療時(shí)機(jī)[11]。而AIS患者如未得到及時(shí)有效治療極易出現(xiàn)偏癱、昏迷甚至死亡等不良預(yù)后[12]。尋找靈敏度高的生化指標(biāo)輔助臨床診斷AIS、評(píng)估病情嚴(yán)重程度，對(duì)臨床制定合理治療方案具有積極意義。

Pannexin1是主要分布在細(xì)胞膜上的由6個(gè)Pannexin1蛋白構(gòu)成的六聚體半通道，在細(xì)胞間不能形成縫隙連接，主要在細(xì)胞內(nèi)外微環(huán)境的物質(zhì)交換過(guò)程中發(fā)揮重要功能[13]。研究顯示[14]，細(xì)胞膜機(jī)械拉伸刺激、細(xì)胞外K+高濃度、膜電位改變、細(xì)胞外pH值改變等內(nèi)環(huán)境紊亂或細(xì)胞狀態(tài)改變激活Pannexin1通道并致其打開，進(jìn)而參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展。王國(guó)芳等[15]發(fā)現(xiàn)，Pannexin1基因及表達(dá)產(chǎn)物在非小細(xì)胞肺癌中表達(dá)上調(diào)，并與臨床病理特征密切相關(guān)，早期檢測(cè)可作為預(yù)測(cè)預(yù)后的腫瘤標(biāo)志物。研究顯示[16]，Pannexin1通道被激活打開后引起細(xì)胞內(nèi)外離子失衡，可造成神經(jīng)元死亡。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明[17]，Pannexin1表達(dá)升高與腦梗死患者病情嚴(yán)重性密切相關(guān)，通過(guò)藥物抑制其蛋白表達(dá)可緩解病情。Meschia等[18]也發(fā)現(xiàn)，敲除Pannexin1基因的小鼠發(fā)生腦缺血后比野生型小鼠的神經(jīng)功能缺損和腦梗死體積程度輕。由此推測(cè)，Pannexin1可能參與了缺血性腦卒中的發(fā)病過(guò)程，并與病情嚴(yán)重程度有關(guān)，但是目前相關(guān)證據(jù)尚不足。

本研究結(jié)果顯示，AIS患者血清Pannexin1水平較健康體檢者明顯升高，推測(cè)Pannexin1可能參與了AIS的發(fā)病過(guò)程，其機(jī)制可能為：①腦組織細(xì)胞因缺血受損時(shí)抑制了ATP敏感性受體P2X7型嘌呤受體活性，激活了Pannexin1通道導(dǎo)致細(xì)胞外Ca+內(nèi)流和細(xì)胞內(nèi)ATP釋放，引起細(xì)胞毒性并致神經(jīng)細(xì)胞死亡[19]；②缺血性腦梗死神經(jīng)元細(xì)胞釋放大量炎性因子活化星形膠質(zhì)細(xì)胞，引起細(xì)胞外K+濃度升高，導(dǎo)致Pannexin1通道由關(guān)閉狀態(tài)打開，使半胱氨酸蛋白酶-1活化而加重炎癥反應(yīng)，反過(guò)來(lái)又加重AIS病情[20]；③Pannexin1通道打開可造成神經(jīng)元膜電位快速損傷而形成神經(jīng)元的低氧去極化[20]。研究還發(fā)現(xiàn)，隨著神經(jīng)功能缺損程度加重以及腦梗死體積增加，血清Pannexin1水平呈逐漸升高趨勢(shì)，提示Pannexin1水平與神經(jīng)功能缺損程度及腦梗死體積有關(guān)，進(jìn)一步的相關(guān)性也證實(shí)，血清Pannexin1與NIHSS評(píng)分、腦梗死體積呈正相關(guān)關(guān)系，可能是因?yàn)锳IS患者病情越嚴(yán)重，細(xì)胞內(nèi)Ca+超載以及ATP釋放越顯著，同時(shí)炎癥反應(yīng)也越嚴(yán)重，腦缺血組織中大量Pannexin1蛋白表達(dá)并釋放入血。該結(jié)果提示早期檢測(cè)血清Pannexin1，可輔助臨床早期評(píng)估AIS患者病情嚴(yán)重性，為臨床制定針對(duì)性治療方案提供幫助。本研究結(jié)果顯示預(yù)后良好的AIS患者血清Pannexin1水平低于預(yù)后不良組，并且血清Pannexin1與mRS評(píng)分呈正相關(guān)，提示血清Pannexin1水平越高，AIS患者病情越嚴(yán)重性，預(yù)后也越差。繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，其對(duì)AIS患者預(yù)后不良有預(yù)測(cè)價(jià)值，AUC為0.865，靈敏度、特異性分別為87.50%、86.42%。表明臨床早期檢測(cè)血清Pannexin1可預(yù)測(cè)患者預(yù)后。

綜上所述，血清Pannexin1表達(dá)上調(diào)參與了AIS發(fā)病，與患者病情嚴(yán)重性及預(yù)后密切相關(guān)，且該指標(biāo)檢測(cè)具有無(wú)創(chuàng)、簡(jiǎn)便快捷等特點(diǎn)，早期檢測(cè)有望成為輔助判斷AIS病情、預(yù)測(cè)預(yù)后的重要生化指標(biāo)。本研究為單中心的回顧性研究，且樣本量相對(duì)較小，需開展多中心的前瞻性隊(duì)列研究進(jìn)一步驗(yàn)證該指標(biāo)在AIS發(fā)病過(guò)程中的作用。