β受体阻滞剂对急性脑卒中后感染的影响

陈丽娜 沈定国 贾颐 刘建军 樊同

β受体阻滞剂对急性脑卒中后感染的影响

陈丽娜 沈定国 贾颐 刘建军 樊同

目的 探讨β受体阻滞剂干预治疗对急性脑卒中后感染的影响。方法 选取2011-10-2014-01期间的急性脑卒中患者60例，随机分为普萘洛尔干预组和对照组，每组30例，对比两组患者在发病2周内感染的发生情况及血浆总儿茶酚胺、促炎细胞因子及抑炎细胞因子水平。结果 普萘洛尔干预组发生感染8例(26.7 %)，对照组发生感染14例(46.7%)，两组患者感染率比较有统计学差异(P<0.05)，干预组感染发生时间与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。普萘洛尔干预组患者血浆总儿茶酚胺水平在入院后第2～14天均显著低于对照组(P<0.05)；IL-6水平在第3天、第5天、第7天均显著高于对照组(P<0.05)，IL-17在第3～14天显著高于对照组(P<0.05)，且二者均与血浆儿茶酚胺水平呈负相关(P<0.05)；IL-10水平在入院后第2～14天均显著低于对照组(P<0.05)，且IL-10水平均与儿茶酚胺水平呈正相关(P<0.05)。结论 β-受体阻滞剂普萘洛尔可减少急性脑卒中患者血浆儿茶酚胺及抑炎细胞因子水平，增加促炎细胞因子水平，从而改善脑卒中诱导的免疫抑制综合征，降低卒中后感染的发生率，为临床急性脑卒中后感染的防治和改善卒中预后提供理论依据。

卒中；感染；免疫抑制；交感神经；β受体阻滞剂

急性脑卒中后感染(poststrokeinfection，PSI)也称卒中相关感染(stroke-associatedinfection,SAI)，是指卒中发生时无感染，也未处于感染潜伏期，而是于卒中后7d内发生的各种感染[1]。PSI是急性脑卒中最常见、最重要的并发症之一。国外研究显示，约23%～65%急性脑卒中患者可合并感染，且大多数感染发生在发病后前3d内，是脑卒中1d以后的第一位死亡原因[2]。近年研究表明，脑卒中诱导的免疫抑制综合征(stroke-inducedimmunodepression，SIDS)是导致SAI的重要因素[3]，而脑卒中后引起的下丘脑-垂体-肾上腺皮质(hypothalamus-pituitary-adrenal,HPA)轴及交感神经系统过度兴奋被证实在SIDS发生过程中发挥重要作用[4]。局灶性脑缺血模式动物研究发现，卒中后免疫抑制主要表现为外周淋巴器官免疫细胞减少，β受体阻滞剂普奈洛尔干预能有效地减少细菌感染风险，提示交感神经过度激活在免疫抑制和感染的发生中起关键作用[5-6]。目前，国外关于β受体阻滞剂干预SAI发生的研究较少；此外，也缺乏样本量较大和设计更加周密的随机、双盲、安慰剂对照试验。本文初步探讨了β受体阻滞剂普萘洛尔对急性脑卒中后感染的干预作用及机制，以期为深入临床试验及临床实践提供数据。

1 对象和方法

1.1 临床资料 连续入选2011-10-2014-01西安高新医院神经重症监护病房NICU中的患急性脑卒中(包括脑出血及脑梗死，出现症状到确诊时间不超过24h)患者60例。入组标准：(1)年龄≥18 岁；(2)符合全国第四次脑血管病学术会议脑卒中诊断标准，经头颅CT或MRI证实为脑梗死或脑出血；(3)发病<24h；(4)入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NationalInstitutesofHealthStrokeScale,NIHSS)评分≥11分。排除标准：(1)入院时即有感染或3个月内有感染，腋温>37.7 ℃；(2)对喹诺酮类过敏；(3)有癫痫病史或卒中时有抽搐；(4)肌酐>2.5mg/dL；(5)正在使用抗生素；(6)3个月内使用免疫抑制剂或激素；(7)濒临死亡；(8)有正在治疗的恶性疾病，或有艾滋病、乙肝、丙肝等病史；(9)脑肿瘤史；(10)入院时有贫血(血红蛋白<85g/L，红细胞比积<35)。通过计算机随机数字器(http://www.random.org)将患者按1∶1比率随机分为普萘洛尔(10～30mg/d)干预治疗组和对照组，每组30例。两组患者年龄、性别、卒中类型、心血管事件危险因素(包括高血压、糖尿病、高脂血症、房颤等病史及吸烟史)及病情均无统计学差异(P>0.05)。本研究中试验设计经国家卫生部审查并批准，已通过西安交通大学医学院伦理委员会同意。所有研究对象或其家属均已签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集：入院即刻(d0)、入院后第2(d2)、3(d3)、5(d5)、7(d7)、14(d14)天分别记录NIHSS评分。记录患者每天的呼吸道症状：咳嗽、咳痰、呼吸困难及听诊啰音、叩诊浊音等体征；记录患者尿频、尿急、尿痛等尿路症状及尿液颜色；记录有无褥疮及其感染情况。发现感染迹象者及时查血常规、胸部CT，痰涂片、痰培养、尿常规、尿培养、血培养等。

1.2.2 感染判定：参照感染诊断标准[7]：(1)出现感染的临床症状(肺炎/尿路感染和不明原因的发热)；(2)血清C反应蛋白(CRP)>5mg/L；(3)血清降钙素原浓度>0.5mg/L。上述3项指标完全满足的患者可判定为发生感染。

1.2.3 血浆儿茶酚胺(CA)及细胞因子检测：分别于d0、d2、d3、d5、d7、d14早晨 5:30～7:00采静脉血6mL，4mL放置于EDTA抗凝管中以测定血浆总CA，2mL放置于肝素抗凝管中，测定白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-17、IL-10水平。(1)血浆CA测定：将上述EDTA抗凝管中静脉血于4 ℃以1000 g离心5min，快速提取血浆，置入-70 ℃冰箱内保存。血浆CA浓度测定采用酶联免疫分析法(ELISA)，试剂盒购自美国R&D公司。(2)血浆细胞因子测定：静脉血于抽取后30min内2000r/min(800 g)离心10min，收集血浆后置于-70 ℃冰箱保存。利用双抗体夹心ELISA试剂盒测定IL-6、TNF-α、IL-17、IL-10水平，试剂盒均购自美国eBioscience公司。

1.2.4 预后评估及比较：采用门诊复诊、电话或信件问答或到患者家中检查的方法，观察两组患者1个月和6个月时的死亡率，并进行比较。

1.3 统计学分析 采用SPSS17.0统计软件进行处理。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验；计数资料采用率表示，采用χ2检验；相关性分析使用Pearson相关和Spearman非参数相关检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脑卒中后感染发生情况 普萘洛尔干预治疗组感染发生率较对照组低(表1)。与对照组患者相比，普萘洛尔干预治疗组和对照组住院后感染发生时间比较无统计学差异〔(4.1 ± 1.9)dvs. (3.3 ± 2.1)d，P>0.05〕。

表 1 两组患者脑卒中后感染发生情况 〔n=30，n(%)〕

2.2 两组患者血浆总CA及细胞因子表达水平 心得安干预治疗组患者血浆总CA水平在入院后第2天至第14天均显著低于对照组患者(P<0.05)；干预治疗组IL-6水平在第3天、第5天、第7天均显著高于对照组(P<0.05)，IL-17在第3～14天显著高于对照组(P<0.05)；与对照组相比，干预治疗组患者IL-10水平在入院后第2天至第14天均显著降低(P<0.05)。两组患者TNF-α水平在各观察点均无明显差异(图1)。

2.3 血浆总CA与细胞因子水平的相关性 入院第2～7天，血浆总CA水平与IL-6水平均呈负相关；入院第3～14天，CA水平与IL-17水平均呈负相关。从入院第2～14天5个观察点内，CA水平均与IL-10水平呈正相关。各观察点CA水平与TNF-α水平均无相关性(表2)。

2.4 两组患者死亡率比较 对所有60例患者进行随访，有4例患者于发病后1个月内死亡，其中普萘洛尔治疗组1例(非感染)，死亡率3.3%，对照组3例(2例感染，1例非感染)，死亡率10.0%，两组死亡率比较差异有统计学意义(χ2=10.61，P<0.05)；其余56例继续完成观察随访，7例患者于发病后1个月到6个月之间死亡，其中普萘洛尔治疗组3例(2例感染，1例非感染)，死亡率为10%，对照组4例(2例感染，2例非感染)，死亡率13.3%，两组间死亡率比较差异无统计学意义(χ2=3.332，P>0.05)。

注：CA：儿茶酚胺，IL-6：白细胞介素-6，TNF-α：肿瘤坏死因子α，表2同；与普萘洛尔干预治疗组比较，*P<0.05

图1 两组患者血浆总CA与细胞因子水平比较

表 2 患者血浆总CA与细胞因子水平相关系数

注：*P<0.05

3 讨论

以往研究证实，脑卒中后感染的发生与患者年龄、合并糖尿病、吞咽困难及侵袭性操作等有关。此外，中枢神经系统损伤后，神经系统与免疫系统间正常联系与平衡被破坏，导致继发免疫缺陷，使机体易感性增加也是发生感染的重要机制[8]。

脑卒中后导致脑组织破坏并释放细胞因子，细胞因子及受损脑组织刺激下丘脑，通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴、交感神经系统及副交感神经系统3种途径作用于免疫系统，导致SIDS发生。其中，交感神经系统过度兴奋所致SIDS在卒中后感染的发生中发挥重要作用。交感神经系统通过活化并趋化脾脏及骨髓中的淋巴细胞，在炎性反应过程中发挥举足轻重的作用[9]。Denes 等[10]在缺血性脑卒中小鼠模型研究中发现，交感神经激活可导致脾萎缩及淋巴细胞迁移，最终导致全身炎性反应。Dirnagl等[4]研究认为，脑卒中后免疫抑制是由交感神经过度激活、交感神经末梢释放大量CA导致快速、严重和持续的淋巴细胞、单核细胞数量减少和功能改变所致。Prass等[11]研究结果显示，大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion，MCAO)模型小鼠鼻腔接种肺炎链球菌后发生了严重的肺炎和菌血症，而经β-受体阻滞剂普萘洛尔干预后肺炎程度显著减轻，且未发生菌血症，提示普萘洛尔能逆转卒中相关性感染，并推测其机制为通过抑制卒中后交感神经过度激活保护了机体免疫功能。本研究中运用普萘洛尔对急性脑卒中患者进行干预性治疗，结果显示普萘洛尔可显著减少卒中后血浆总CA水平，同时可显著降低卒中相关感染，尤其是肺部感染及消化道感染的发生率，进一步提示抑制交感神经活性对控制急性脑卒中后感染的发生具有积极作用。此外，本研究还发现运用普萘洛尔干预治疗的患者卒中早期的死亡率明显低于对照组，提示普萘洛尔可能通过降低感染发生率从而降低发病早期的死亡率。随病情进展，两组患者的死亡率差异变小，可能是由于影响脑卒中预后的因素不断增加造成。

既往研究结果显示，急性脑卒中后患者脑脊液中IL-1β、TNF-α及IL-6细胞因子水平增高。这些因子可通过细胞间隙或者脑脊液、血流直接激活HPA轴和交感神经系统，通过释放糖皮质激素及神经介质，抑制促炎症因子如IL-6、TNF-α等释放，产生全身抗炎症反应综合征，同时影响免疫功能。交感神经激活后释放CA增加，后者可选择性地抑制Th1细胞分泌IFN-γ和IL-2，但对Th2分泌细胞因子的影响不明显[12]。Sanders等研究[13]认为其分子机制可能与Th1细胞表达β2肾上腺素能受体有关。另有研究报道，Th1细胞在IL-6环境中可向能分泌IL-17的Th17细胞分化[14]。另外，Woiciechowsky等[15]通过动物实验证实交感神经激活可以使得外周血抗炎因子IL-10水平增加，同时证实使用普萘洛尔阻断交感神经传导不但可以抑制IL-10的增加，而且可使内毒素诱导IL-10增加的能力受到损害。本研究结果显示，入院第2天后，经普萘洛尔干预治疗患者的血浆CA水平及促炎性反应细胞因子IL-6、IL-17水平均比对照组明显降低，IL-10却明显升高，且CA水平与IL-6、IL-17水平呈明显负相关，与IL-10水平呈正相关，从而证实了CA对促炎性反应细胞因子具有抑制作用及对抗炎细胞因子具有促进作用，进一步验证了交感神经活性增强、CA水平升高在SIDS及卒中相关感染中的促进作用，也为通过普萘洛尔抑制交感神经活性减少卒中相关感染发生率提供理论依据。

本研究初步表明，运用β-受体阻滞剂普萘洛尔对急性脑卒中患者进行干预治疗，可减少血浆CA及抑炎因子水平，增加促炎因子水平，从而改善SIDS，降低卒中后感染的发生率及发病早期的死亡率，为临床急性脑卒中后感染的防治和改善卒中预后提供了理论依据，具有重要的临床价值。但本研究样本数较少，β-受体阻滞剂普萘洛尔对急性脑卒中后感染的确切影响尚需要多中心大样本的临床研究以进一步验证。

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(本文编辑：时秋宽)

Impact of β-blockers on infection occurrence after acute stroke

CHENLina,SHENDingguo*,JIAYi,LIUJianjun,FANTong.

*Department of Neurology, Xi’an Gaoxin Hospital,Xi’an Shaanxi 710075, China

SHENDingguo,Email:dream820130@163.com

ObjectiveToinvestigatetheimpactofβ-blockerstreatmentoninfectionoccurrenceafteracutestroke.MethodsSixtyconsecutivepatientsadmittedtoourhospitalfromOct. 2011toJan. 2014wereincludedandwererandomizedintotwogroups(bothwith30patients):β-blockertreatmentgroupandcontrolgroupinwhichpatientsweretreatedassameastheformergroupexceptforβ-blocker.Comparisonanalysiswasperformedbetweenthetwogroupstocomparerateofinfectionafteracutestrokeandtheplasmalevelsofcatecholamineandcytokinestestedbyenzymelinkedimmunosorbentassay(ELISA)atadmission(d0)and2 (d2), 3 (d3), 5 (d5), 7 (d7)and14 (d14)daysaftertheadmission.Correlationanalysiswasalsoperformedbetweencatecholamineandcytokines.ResultsInfectionrateintheβ-blockertreatmentgroupwassignificantlylowerthanthatinthecontrolgroup[8 (26.7%) vs. 14 (46.7%), P<0.05],butthedifferenceintimeofinfectionoccurrencebetweentwogroupswasnotsignificant(P>0.05).Theconcentrationsofplasmacatecholamineinpatientswithβ-blockertreatmentwerelowerthanthatofpatientsinthecontrolgroupond2,d3,d5,d7andd14 (P<0.05),whilethelevelsofIL-6werehigherinpatientswithβ-blockertreatmentond3,d5andd7 (P<0.05),withIL-17beinghigherond3-d14 (P<0.05).BoththelevelsofIL-6andIL-17werenegativelycorrelatedwithconcentrationsofcatecholamine(P<0.05).LevelsofIL-10weresignificantlydecreasedinpatientswithβ-blockertreatmentthanincontrols(P<0.05)andwerepositivelycorrelatedwithconcentrationsofcatecholamineond2,d3,d5,d7andd14 (P<0.05).ConclusionsInpatientswithacutestroke,interventionwithβ-blockerimprovesstroke-inducedimmunodepressionsyndrome(SIDS)andreducesriskofpoststrokeinfectionbyreducingexpressionofplasmacatecholamineandanti-inflammatorycytokines,andenhancingtheconcentrationofpro-inflammatorycytokineIL-6andIL-17.Theobservedeffectwarrantedevaluationofβ-blockersinlargerstroketrials.

stroke；infection；immunodepression；sympathetic；β-blocker

10.3969/j.issn.1006-2963.2015.01.012

国家临床重点专科建设项目经费资助项目(201105)

710075西安交通大学第一附属医院(陈丽娜)；710075西安高新医院神经内科(沈定国、贾颐、刘建军、樊同)

沈定国，Email：dream820130@163.com

R743.3

A

1006-2963 (2015)01-0049-05

2014-02-20)