基質(zhì)衍生因子-1 聯(lián)合趨化因子受體4預(yù)測(cè)高血壓腦出血早期血腫擴(kuò)大應(yīng)用與價(jià)值

張振華 于寧 郭校 朱明欣

高血壓腦出血(hypertensive intracerebral hemorrhage,HICH)發(fā)病率高,約占卒中病人的70%,死亡率和致殘率也高居不下,約61%～88%的病人預(yù)后為嚴(yán)重殘疾[1-2]。既往認(rèn)為,HICH在短時(shí)間內(nèi)出血即停止,隨著MRI及 CT 的廣泛應(yīng)用,HICH后早期血腫繼續(xù)擴(kuò)大的病例不斷被發(fā)現(xiàn)。如何通過血清學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)早期血腫擴(kuò)大,具有重要價(jià)值[3]?；|(zhì)衍生因子-1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1)是一種與炎癥相關(guān)的細(xì)胞因子,SDF-1通過與趨化因子受體4(C-X-C chemokine receptor type 4,CXCR4),一種G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合,激活下游p38絲裂素活化蛋白激酶(p38 mitogen-actived protein kinasep,38-MAPK) 信號(hào)通路[4-5]。有研究表明,SDF-1和CXCR4是神經(jīng)元遷移的調(diào)節(jié)因子(如皮質(zhì)神經(jīng)元和海馬顆粒細(xì)胞),可以通過改變細(xì)胞骨架成分,調(diào)控細(xì)胞進(jìn)入大腦的遷移[6]。SDF-1和CXCR4還可以調(diào)控高血壓腦出血病人內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)的遷移[7]。上述研究均提示腦出血中SDF-1與CXCR4可能存在顯著變化。本研究探討高血壓腦出血病人血清中SDF-1 與CXCR4的表達(dá)變化。

對(duì)象與方法

一、對(duì)象

2020年1月～2022年6月我院收治的高血壓腦出血病人79例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)CT診斷有明確的首次發(fā)病且發(fā)病時(shí)間不超過24小時(shí),入院前均行急診頭顱CT檢查并獲得血液樣本;(2)入院后第 24、72小時(shí)再次頭顱CT復(fù)查;(3)既往有高血壓病史,排除其他原因引起的出血;(4)入院后如臨床癥狀、體征加重,病情急劇惡化的病人隨時(shí)動(dòng)態(tài)復(fù)查頭顱 CT,明確出血體積是否增加。排除標(biāo)準(zhǔn):腦外傷、動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈畸形、煙霧病等引起的腦出血;腦疝病人或入院后3天內(nèi)死亡,或入院后存在手術(shù)指征即刻行手術(shù)治療;自然失訪以及家屬放棄治療;數(shù)據(jù)不全或不能準(zhǔn)確評(píng)估血腫情況。血腫擴(kuò)大判定標(biāo)準(zhǔn):采用多田公式計(jì)算出血量,擴(kuò)大超過6 ml或擴(kuò)大百分比超過33%者定為血腫擴(kuò)大[8]。納入同期的20例健康體檢者作為健康對(duì)照。本研究經(jīng)過我院倫理委員會(huì)審批,病人及家屬均簽署研究知情同意書。根據(jù)入院后頭顱CT復(fù)查結(jié)果顯示血腫是否擴(kuò)大分為血腫擴(kuò)大組(21例)和血腫未擴(kuò)大組(58例)。兩組病人性別、年齡、腦出血量、GCS評(píng)分、既往史、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、血腫部位和舒張壓水平等比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。

二、方法

1.血清SDF-1表達(dá)的檢測(cè):采用ELISA法。入院即刻抽取病人靜脈血5 ml,肝素抗凝后離心,取血漿凍于-80 ℃冰箱保存,納入同期的20例健康體檢者靜脈血5 ml作為健康對(duì)照。

表1 兩組病人一般資料比較

2.血清CXCR4的mRNA表達(dá):采用qRT-PCR法檢測(cè)。獲得血液樣本后,提取總RNA,使用照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA。qRT-PCR實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)述如下:2 μl cDNA模板,0.2 μl上、下游引物,10 μl qRT-PCR Mix混合,并用RNAase-free水補(bǔ)至20 μl;Bio-rad實(shí)時(shí)定量PCR儀CFX96進(jìn)行PCR擴(kuò)增。以GAPDH作為內(nèi)參,引物序列如下。采用2-ΔΔCt計(jì)算mRNA相對(duì)表達(dá)量,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。引物序列:CXCR4:上游5'-CAGACCGCTAGACCAGAACCTG-3';下游 5'-CAAGCCCCTACCAATGACACGA-3';GAPDH:上游 5'-GGAGATTACTGCCCTGGCTCCTA-3';下游 5'-GACTCATCGTACTCCTGCTTGCTG-3'。

3.觀察指標(biāo):GCS評(píng)分評(píng)估神經(jīng)功能損傷情況,分析兩組病人的性別、年齡、發(fā)病后首次頭顱CT檢查距離發(fā)病的間隔時(shí)間、血腫部位、血腫形態(tài)、血腫密度是否均勻、入院后收縮壓及舒張壓水平、入院GCS評(píng)分等,比較上述指標(biāo)在血腫擴(kuò)大組與血腫未擴(kuò)大組之間的差異。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié)果

1.兩組病人血清SDF-1 與CXCR4比較見表2。結(jié)果表明,高血壓腦出血病人血清中SDF-1 與CXCR4表達(dá)顯著增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。血腫擴(kuò)大組病人血清中SDF-1 與CXCR4的相對(duì)表達(dá)水平顯著高于血腫未擴(kuò)大組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 兩組病人血清SDF-1 與CXCR4比較

2.出血增加的多因素分析:采用Logistic多元逐步回歸分析血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素,結(jié)果表明,SDF-1 與CXCR4高表達(dá)是出血增加的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表3。通過多因素分析結(jié)果,建立多因素Logistic回歸方程,具體方程為:Logit(Y)=5.637+0.375×SDF-1+0.421×CXCR4,并計(jì)算預(yù)測(cè)值Y對(duì)出血增加的預(yù)測(cè),公式為:Y=eLogit(Y)/(1+eLogit(Y))。

表3 出血增加的多因素分析

3.SDF-1 與CXCR4對(duì)高血壓腦出血血腫擴(kuò)大的預(yù)測(cè)價(jià)值:根據(jù)SDF-1與CXCR4相對(duì)表達(dá)量繪制ROC曲線,結(jié)果表明,SDF-1曲線下面積為0.868(95%CI為0.688～1.000,P<0.05),特異性為0.875,敏感性為0.778。CXCR4曲線下面積為0.758(95%CI為0.557～0.948,P<0.05),特異性為0.750,敏感性為0.733。SDF-1聯(lián)合CXCR4的曲線下面積為0.892(95%CI為0.763～0.957,P<0.05),特異性為0.877,敏感性為0.816。見圖1。

討論

高血壓腦出血是高血壓病人最常見的并發(fā)癥之一,病人血壓急劇升高,導(dǎo)致腦血管破裂出血,繼而引發(fā)腦水腫、腦出血、顱內(nèi)壓升高及繼發(fā)性免疫炎癥反應(yīng)[9]。盡早解除出血區(qū)域血腫壓迫是改善病人預(yù)后的關(guān)鍵因素[10],然而約30%的高血壓腦出血病人住院期間存在繼續(xù)出血和血腫擴(kuò)大,造成病情惡化。因此,如何通過血清學(xué)指標(biāo)早期預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大,對(duì)于指導(dǎo)臨床治療具有極高價(jià)值[11]。有研究表明,高血壓腦出血后早期血腫擴(kuò)大受血壓、收縮壓、血腫部位、形態(tài)等受多種因素影響[11]。本研究結(jié)果證實(shí),高血壓腦出血后血腫擴(kuò)大與上述因素存在相關(guān)性。

圖1 SDF-1與CXCR4以及兩者聯(lián)合的相對(duì)表達(dá)量預(yù)測(cè)高血壓腦出血血腫擴(kuò)大的ROC曲線

SDF-1及其CXCR4參與體內(nèi)多種病理生理過程[12]。研究表明,SDF-1能維持造血干/祖細(xì)胞存活并促進(jìn)其增殖更新。高血壓腦出血后大量細(xì)胞因子釋放進(jìn)入外周血,其中SDF-1與CXCR4亦發(fā)生顯著改變[13]。本研究探討SDF-1與CXCR4在血清中表達(dá)的改變。研究表明,SDF-1表達(dá)的上調(diào)可以動(dòng)員骨髓中內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPCs)入血,SDF-1可通過 CXCR4激活多種干細(xì)胞的趨化特性,SDF-1/CXCR4軸的激活已成為干細(xì)胞遷移及歸巢行為的重要環(huán)節(jié)。腦出血離體實(shí)驗(yàn)表明,SDF-1劑量依賴性地增強(qiáng)急性期高血壓腦出血病人EPCs增殖及遷移,其主要機(jī)制是通過CXCR4介導(dǎo)α5β1通路[14]。雖然在該研究中探究了外源性 SDF-1對(duì)高血壓腦出血外周血中 EPCs的調(diào)控作用,但是并未探討高血壓腦出血病人外周血中 SDF-1的表達(dá)改變。另外,考慮到SDF-1/CXCR4在機(jī)體應(yīng)激狀態(tài)下的改變以及對(duì)于EPCs的調(diào)控作用,我們推測(cè)SDF-1/CXCR4在HICH 中可能對(duì)于HICH的血腫擴(kuò)大具有一定的調(diào)控作用。本研究探討了SDF-1與CXCR4在高血壓腦出血急性期的改變,結(jié)果表明,SDF-1與CXCR4在高血壓腦出血病人中顯著提高且能較好的預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大,這提示腦出血后腦出血后機(jī)體迅速激活EPCs,促進(jìn)血腦屏障的修復(fù)且SDF-1/CXCR4表達(dá)越高。同時(shí)提示,SDF-1/CXCR4表達(dá)越高,可能內(nèi)皮細(xì)胞損傷越重,導(dǎo)致血腫擴(kuò)大的可能性顯著增加,但是是否存在這樣的機(jī)制需進(jìn)一步深入探究。

高血壓腦出血病人SDF-1與CXCR4的表達(dá)顯著升高,SDF-1與CXCR4的表達(dá)升高與高血壓腦出血早期血腫擴(kuò)大有關(guān)。SDF-1與CXCR4高表達(dá)是高血壓腦出血早期血腫擴(kuò)大的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。另外,SDF-1與CXCR4預(yù)測(cè)高血壓腦出血早期血腫擴(kuò)大的敏感度與特異度均較高。本研究結(jié)果提示,SDF-1/CXCR4可作為受損后血管修復(fù)的潛在靶點(diǎn),可能對(duì)于修復(fù)腦出血后的血腦屏障具有重要價(jià)值。關(guān)于SDF-1與CXCR4在腦出血中的價(jià)值及其增高的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探究。