急性缺血性腦卒中患者血清Cav-1和GDF-15表達水平及對預后的評估價值研究

李小琴，余廣蘭

（宜賓市第一人民醫(yī)院神經內科，四川宜賓 644000）

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke, AIS)是一種常見腦血管疾病，具有發(fā)病急、進展快及預后差等特點，對患者生命健康造成嚴重威脅[1-2]。目前AIS 的相關醫(yī)療技術已經獲得較大發(fā)展，但患者經治療后發(fā)生預后不良情況的比例仍較高[3]。因此，尋找良好的早期評估AIS 患者預后的生物標志物并指導臨床治療，對改善預后具有重要臨床意義。陷窩蛋白-1(caveolin-1, Cav-1)是一種參與構成陷窩的重要膜蛋白，其在炎性介質釋放、動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性、血腦屏障的完整性及神經保護功能等腦血管病的病理生理學過程中發(fā)揮著重要作用[4-5]。生長分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)是一種應激反應蛋白，具有抗炎、促凋亡作用，還可參與缺血再灌注過程，在神經缺損功能評價中具有重要臨床價值[6]。影響AIS 發(fā)生發(fā)展的因素較多，聯(lián)合多個生物學指標對其預后進行評估可能具有更好的效果。本研究探討血清Cav-1，GDF-15 水平與AIS 患者預后的關系，為AIS 早期預后評估提供指導。

1 材料和方法

1.1 研究對象 選擇2019年2月～2021年6月宜賓市第一人民醫(yī)院神經內科收治的156 例AIS 患者作為研究對象。納入標準：年齡≥18 歲；均符合AIS 診斷標準[7]；均經頭顱CT 或MRI 證實；均是首次腦卒中發(fā)作；發(fā)病24h 內入院。排除標準：①既往有腦卒中史；②并發(fā)腦外傷者；③頭顱惡性腫瘤或其他部位惡性腫瘤腦轉移者；④存在出血性傾向者；⑤存在心、肝、腎等重要臟器功能不全者；⑥入組前接受過抗凝、抗血栓治療者；⑦資料不完整者。156 例AIS 患者中男性86 例，女性70 例，平均年齡58.42±8.75 歲；另選取同期醫(yī)院體檢健康者60 例作為對照組，男性35 例，女性25 例，平均年齡58.42±8.75 歲。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institutes of Healt h Stroke Scale, NIHSS)評分結果分組：NIHSS ＜5分者納入輕度組，共46 例； NIHSS 5 ～15 分者納入中度組，共76 例；NIHSS ＞15 分納入重度組，共34 例。根據(jù)入院時腦梗死面積分組：梗死最大直徑＜1.5cm 者納入腔隙性梗死組（n=41），梗死最大直徑1.5 ～5cm 者納入中等面積腦梗死組（n=75），梗死最大直徑＞5cm 者納入大面積腦梗死組（n=40）。根據(jù)出院3 個月隨訪改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)評分分組：mRS≤2 分者納入預后良好組，共92 例；mRS ＞2 分者納入預后不良組，共64 例。本研究經醫(yī)院道德倫理委員會批準通過，所有樣品采集均取得患者及家屬知情同意并簽字。

1.2 儀器與試劑 Cav-1，GDF-15 檢測試劑盒購自美國MyBioSource 公司。

1.3 方法 患者入組后清晨空腹抽取外周肘靜脈血約5 ml，3 000r/min 離心 10min，取上層血清于-80℃凍存待用。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢查血清Cav-1 和GDF-15 水平，操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS22.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料采用均數(shù)±標準差(±s)進行描述，兩組比較采用t檢驗，多組間比較采用方差分析，進一步兩兩比較用LSD-t檢驗；采用Pearson 相關分析AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平與NIHSS 評分、腦梗死面積、mRS 評分的相關性；采用MedCalc v9.2.0.1 軟件繪制血清Cav-1，GDF-15 水平的受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve, ROC)，比較曲線下面積(area under curve, AUC)，評估其對預后的預測價值。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 觀察組和對照組血清Cav-1，GDF-15 水平比較 觀察組血清Cav-1（22.78±4.54 ng/ml），GDF-15（790.90±76.75 pg/ml）水平高于對照組（8.51±2.52 ng/ml, 410.51±37.58 pg/ml），差異均有統(tǒng)計學意義(t=22.997, 36.699，均P＜0.05)。

2.2 不同神經缺損程度AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較 見表1。重度組患者血清Cav-1，GDF-15 水平高于輕、中度組(t=8.512，6.632，4.958，2.798,均P＜0.05)；中度組患者血清Cav-1，GDF-15 水平高于輕度組(t=7.529，7.855,均P＜0.05)，差異有統(tǒng)計學意義。

表1 不同神經缺損程度AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較(±s)

表1 不同神經缺損程度AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較(±s)

項目重度組(n=34)中度組(n=76)輕度組(n=46)FP Cav-1(ng/ml)26.95±5.0823.22±2.7918.97±3.2950.6670.000 GDF-15(pg/ml)839.82±96.62806.82±52.01728.45±54.7033.8470.000

2.3 不同梗死面積AIS 患者血清Cav-1，GDF-15水平比較 見表2。大面積梗死組患者血清Cav-1，GDF-15 水平高于中等面積梗死組和腔隙性梗死組(t=5.936，3.820，9.011，8.179, 均P＜0.05)；中等面積梗死組患者血清Cav-1，GDF-15 水平高于腔隙性梗死組(t=6.821，8.602,均P＜0.05)。

表2 不同梗死面積AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較(±s)

表2 不同梗死面積AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較(±s)

項目大面積梗死組(n=40)中等面積梗死組(n=75)腔隙性梗死組(n=41)FP Cav-1(ng/ml)26.91±4.6722.66±2.9818.95±3.1551.5500.000 GDF-15(pg/ml)847.38±84.92800.64±46.49717.99±54.5648.1550.000

2.4 不同預后AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平比較 預后不良組血清Cav-1（25.88±3.69 ng/ml），GDF-15（828.52±74.32 pg/ml）水平高于預后良好組(20.62±3.77 ng/ml,764.74±67.25 pg/ml),差異均有統(tǒng)計學意義(t=8.658, 5.579, 均P＜0.05)。

2.5 AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平與NIHSS 評分、腦梗死面積、mRS 評分的相關性分析 Pearson 相關分析顯示，AIS 患者血清Cav-1，GDF-15水平與NIHSS 評分、腦梗死面積、mRS 評分呈正相關(rCav-1=0.715，0.628，0.583；rGDF-15=0.593，0.496，0.629，均P＜0.05)。

2.6 血清Cav-1，GDF-15 水平對AIS 患者預后的預測價值分析 見表3。血清Cav-1，GDF-15 水平AIS 患者預后預測的曲線下面積(AUC)分別為0.847(95%CI=0.783～0.912)和0.785 (95%CI =0.708～0.861)。運用最佳閾值計算的敏感度分別為82.8%和78.1%，特異度分別為84.8%和78.3%。血清Cav-1 與GDF-15 聯(lián)合檢測對AIS 患者預后預測的AUC 為0.910(95%CI=0.864～0.956)，敏感度和特異度分別為87.6%和80.1%。血清Cav-1+GDF-15 的AUC 顯著高于血清Cav-1，GDF-15 (Z=5.396，7.853；P=0.002，0.000)。

表3 血清Cav-1，GDF-15 水平對AIS 患者預后的預測價值

3 討論

急性缺血性腦卒中（AIS）是由于腦的供血動脈狹窄或閉塞、腦供血不足導致的腦組織壞死，具有高致殘率、高復發(fā)率及高病死率等特點，對人類健康造成嚴重影響[8]。研究報道，AIS 患者經治療后致殘率仍有50%左右，病死率仍有10%左右[9]。對AIS 患者預后進行有效地評估并制定針對性治療方案，可有效改善預后。研究報道，炎癥反應在AIS 的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色，可對AIS 患者的預后產生影響[10]。因此，早期通過檢測AIS 患者血清相關細胞因子水平可對患者病情及預后進行有效評估。

Cav-1 是細胞陷窩的主要組成部分，在腦組織內主要在神經膠質細胞、神經內皮細胞及神經元上表達，在中樞神經系統(tǒng)內參與調控氧化應激反應、自由基形成、炎癥反應及血腦屏障滲出，還能促進神經元突觸再生及髓鞘修復[11-12]。研究報道，在缺血/再灌注小鼠模型中，敲除Cav-1 蛋白的小鼠的基質金屬蛋白的表達高于未敲除的小鼠，緊密連接蛋白的表達低于未敲除的小鼠，敲除Cav-1 蛋白的小鼠再表達Cav-1 蛋白后基質金屬蛋白表達下降，緊密連接蛋白表達升高，表明了Cav-1 蛋白可通過對緊密連接蛋白及基質金屬蛋白的調控，從而起到保護血腦屏障的作用[14]。研究報道，Cav-1 可通過調控VEGF/bFGF/CD34 通路促進血管內皮細胞增殖及遷移，促進微血管形成[15]。王晉雁等[16]研究報道，AIS 患者血清Cav-1 高表達，且與梗死體積呈正相關。本研究結果顯示，觀察組血清Cav-1水平高于對照組(P＜0.05)；不同神經缺損程度AIS 患者血清Cav-1 水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；不同梗死面積AIS 患者血清Cav-1 水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；Pearson 相關分析顯示，AIS 患者血清Cav-1 水平與NIHSS 評分、腦梗死面積呈正相關(P＜0.05)。結果表明，血清Cav-1 水平與AIS 密切相關，其水平可反映疾病嚴重程度。AIS 屬于腦部血管性病變疾病，當腦梗死程度或面積更大，神經細胞因缺血缺氧造成損傷或壞死情況越嚴重，腦部炎癥反應、血管病變程度越嚴重，血腦屏障內皮組織上的Cav-1 表達上升，對血腦屏障發(fā)揮保護作用。

GDF-15 是轉化生長因子β-超家族的成員之一，是一種應激反應蛋白[17]。GDF-15 具有調控炎癥反應、免疫應答和細胞凋亡、修復及生長等多種生物學功能[18]。在正常生理條件下，GDF-15 僅在胎盤和前列腺中高表達，而在其他臟器及組織中低表達，但當肝、心臟及神經系統(tǒng)等臟器受炎癥和缺氧等應激后，GDF-15 表達明顯上升。研究報道，GDF-15 與動脈僵硬、動脈粥樣硬化、內皮功能障礙等心腦血管疾病密切相關[19]。王小雯等[20]研究報道，血清GDF-15 水平隨AIS 患者病情程度的變化而上升，可作為AIS 患者病情嚴重程度及預后評估的生物學標志物。張茜等[21]研究報道，AIS患者血清GDF-15 水平顯著高于健康對照組，且與NIHSS 評分呈正相關，血清GDF-15 水平越高患者預后越差。本研究結果顯示，觀察組血清GDF-15 水平高于對照組(P＜0.05)；不同神經缺損程度AIS 患者血清GDF-15 水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；不同梗死面積AIS 患者血清GDF-15水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；Pearson 相關分析顯示，AIS 患者血清GDF-15 水平與NIHSS評分、腦梗死面積呈正相關(P＜0.05)。結果表明，血清GDF-15 水平與AIS 的發(fā)生發(fā)展密切相關。

AIS 發(fā)生過程中會造成血腦屏障破壞，產生炎癥反應會進一步損傷腦組織。研究報道，炎癥細胞因子的表達水平與AIS 患者預后密切相關，且AIS的預后與多個炎性細胞因子相關[22]。尹克金等[23]研究報道，AIS 患者預后不良組血清Cav-1 水平顯著高于預后良好組。周靜等[24]研究報道，AIS 患者預后不良組血清GDF-15 水平顯著高于預后良好組。本研究結果顯示，預后不良組血清Cav-1，GDF-15 水平高于預后良好組(P＜0.05)；Pearson相關分析顯示，AIS 患者血清Cav-1，GDF-15 水平與mRS 評分呈正相關(P＜0.05)。結果提示，血清Cav-1，GDF-15 水平與AIS 患者預后密切相關。本研究通過ROC 曲線分析血清Cav-1，GDF-15 水平對AIS 患者預后的預測價值，結果顯示，血清Cav-1，GDF-15 水平及兩者聯(lián)合檢測對AIS 患者預后預測的AUC 分別為0.847，0.785 和0.910，聯(lián)合檢測預測預后的AUC 顯著高于血清Cav-1 和GDF-15 單獨檢測，且敏感度和特異度均較高。結果表明，血清Cav-1 和GDF-15 檢測對AIS 患者預后具有較高的預測價值，兩者聯(lián)合檢測對AIS 患者預后的預測效能更高。因此，血清Cav-1 和GDF-15 水平較高的AIS 患者需予以針對性的治療，最大限度地避免不良預后的發(fā)生。

綜上所述，AIS 患者急性期血清Cav-1 和GDF-15 水平顯著升高，且與病情嚴重程度及預后密切相關，早期聯(lián)合檢測可作為臨床評估病情及判斷預后的重要生化標志物。