铁蛋白在高血压脑出血后血肿周围脑水肿中的作用及机制研究

陈　龙　金雪刚　朱建芳　李会娟　王彦平　周幽心　王　建　王文华(通讯作者)

1)南京中医药大学附属昆山医院神经外科　苏州　215300　2)扬州大学附属昆山第二人民医院内分泌科　苏州　215331　3)南京医科大学附属淮安一院神经外科　淮安　223300　4)苏州大学附属第一人民医院神经外科　苏州　215006



铁蛋白在高血压脑出血后血肿周围脑水肿中的作用及机制研究

陈龙1)金雪刚1)朱建芳1)李会娟2)王彦平3)周幽心4)王建1)王文华1)(通讯作者)

1)南京中医药大学附属昆山医院神经外科苏州2153002)扬州大学附属昆山第二人民医院内分泌科苏州2153313)南京医科大学附属淮安一院神经外科淮安2233004)苏州大学附属第一人民医院神经外科苏州215006

【摘要】目的探讨血清铁蛋白与高血压脑出血后血肿周围脑水肿的关系，并分析其在血肿周围脑水肿发生中的作用。方法采集2012-05—2013-11于我院住院治疗的38例高血压脑出血患者的临床资料和实验室数据，所有患者均在入院时及入院3～4 d后行血清铁蛋白及头颅CT检查，计算入院时及入院3～4 d后血肿体积、脑水肿总体积及经校正后的相对水肿体积，采用Spearman相关分析相对血肿周围脑水肿体积与血清铁蛋白的关系。结果与入院当天比较，入院第3～4天后血肿体积增加19%，但差异无统计学意义(P>0.05)；脑水肿体积增大71%，差异有统计学意义(P<0.05)。血肿周围脑水肿体积与血肿体积的比值即相对水肿体积增加1.13倍。入院当天，患者血清铁蛋白水平和相对水肿大小间无明显相关性(P>0.05)；入院后第3～4天时相对水肿体积与血清铁蛋白呈正相关(r=0.67，P=0.006)。结论血清铁蛋白是反映高血压脑出血后血肿周围脑水肿程度的一个重要指标，其在血肿周围继发性脑水肿的发生中起重要作用。

【关键词】高血压脑出血；血清铁蛋白；血肿周围脑水肿

脑出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是脑卒中的一个类型，占所有卒中患者的21%～48%[1]，高血压是引起脑出血最常见的原因，常发生于50～70岁人群，并有年轻化趋势，发病后30 d内的病死率高达32%～50%[2]。在所有卒中类型中，脑出血也是引起中国卒中患者的主要死亡原因之一[3]。脑水肿的产生是引起脑出血后二次损伤发生的关键因素，往往是影响并决定患者临床预后的关键因素，而铁离子在脑出血继发性脑损伤机制中起重要作用[4-5]。近期研究表明，去铁胺可也减少脑出血后神经细胞的死亡及血肿的溶解，从而脑出血后的继发性损伤[6]。血清铁蛋白可作为机体铁负荷的良好指标[7]，本研究采用酶联免疫分析法(ELASA)检测高血压脑出血患者血清铁蛋白的水平，并探讨其对脑出血后继发性脑水肿的作用。

1资料与方法

1.1一般资料选取2012-05—2013-11于江苏省昆山市中医医院神经外科住院治疗的38例高血压脑出血患者为研究对象，男26例，女12例，平均年龄(53.45±13.5)岁。入选标准：(1)符合高血压脑出血的诊断；(2)首次发病，发病后6 h内明确诊断；(3)年龄30～80岁；(4)无全身严重并发症；(5)患者及家属对本研究知情同意。排除标准：(1)继发性ICH，原发或继发脑室内或幕下出血者；(2)CT检查考虑为动脉瘤或血管畸形的患者；(3)合并全身感染或心、肝、肾等重要脏器严重功能障碍的患者；(4)治疗过程中使用抗凝剂者；(5)妊娠或哺乳期妇女。

1.2研究方法记录高血压脑出血患者入院时其年龄、性别、血压、意识障碍程度、体温等一般资料，并进行详细的神经系统检查。所有脑出血患者于发病12 h内行头颅CT检查，发病24 h内抽取空腹血测血清铁蛋白及血常规，并于发病后3～4 d复查头颅CT，以观察颅内血肿及水肿的情况。

1.2.1血清铁蛋白检测：所有患者分别于发病后24 h内及第3～4天空腹抽取肘静脉血3 mL，离心血浆(3 000 r/min×10 min)，取血清于-20 ℃保存待检。试验前将标本及血清铁蛋白ELASA检测试剂盒(德国RECl试剂公司)从冰箱中取出，在室温中平衡20～30 min溶解备用，具体检验步骤如下：①配制标准品液(20 ng/mL)。②标准品及样本血清均取20 μL于相应的反应板孔中；然后加入100 μL酶联物，轻轻混匀，室温反应60 min。③弃去反应板内液体，用消毒去离子水反复洗涤5次，每孔加入100 μL显色液，轻轻摇匀，室温暗处温育20 min。④每孔加入50 μL终止液，轻轻混匀30 s。⑤用酶标仪在450 nm波长处读取吸光度(A)值，绘制标准曲线并计算样本血清铁蛋白浓度，结果以μg/L表示。

1.2.2脑血肿及水肿体积测定：根据患者入院当天及入院后第3～4天的CT检查结果计算脑血肿及水肿的体积。采用Hounsfield unit测量的自动阈值区分血肿和头骨、脑实质和血肿周围的水肿带。采用GE公司AdvantageworkstationsAW4.2工作站对图像进行处理，并通过半自动方法计算血肿和水肿体积。由1名影像学专家通过画出每层病变的高-低-交界区域的适当周界圈出兴趣区域(regions-of interest，ROI)。通过阈值区分血肿和水肿，便可自动加入临近的体积并算出血肿和绝对水肿体积。ROI的准确性检验参照参考文献[8]。为了控制血肿体积，我们采用相对水肿体积来表达血肿周围水肿体积，相对水肿体积=(绝对水肿体积-血肿体积)/血肿体积，若水肿体积很小无法测量，则相对水肿体积记为0。

2结果

2.1高血压脑出血后血肿体积与血肿周围脑水肿体积与入院当天比较，入院第3～4天后血肿体积增加19%，但差异无统计学意义(P>0.05)；脑水肿体积增大71%，差异有统计学意义(P<0.05)。相对水肿体积增加1.13倍。见表1。

±s)

2.2脑出血后相对水肿体积与临床及实验室数据的关系采用Spearman相关分析确定相对水肿体积与体温、平均动脉压、血糖、白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞压积及血清铁蛋白的相关性，结果发现入院当天，患者血清铁蛋白水平和相对水肿大小间无明显差别(P>0.05)，见表2及图1；入院后第3～4天时相对水肿体积与血清铁蛋白呈正相关(P=0.006)，见表2及图2。而体温、平均动脉压、血糖、白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞压积与相对水肿体积均无明显相关性。

表2　相对水肿体积与血清铁蛋白等数据的关系

图1入院当天患者血清铁蛋白水平与相对脑水肿体积的散点图

图2入院3～4 d后患者血清铁蛋白水平与相对脑水肿体积的散点图

3讨论

μg/L高血压脑出血后血肿周围脑水肿主要表现为脑组织中水分的非正常集聚，伴脑容积的增加，导致颅内压的增高及神经元的损伤，对患者的危害很大，但其发生机制尚不清楚。目前认为血肿的占位损伤、继发性脑缺血及红细胞、白细胞、血红蛋白、铁离子及多种细胞因子共同参与了血肿周围脑水肿的发生[9]。研究证明[10]，血红蛋白的释放及其降解产物引起了脑出血后的脑损伤，其中血红蛋白降解产物中的铁离子对羟自由基的形成及氧化应激反应的调节可减轻神经损伤并阻止脑出血后水肿的形成[11-12]，铁离子在脑出血后脑损伤中发挥重要的作用[13-14]。去铁胺可通过羟肟酸基团与游离或蛋白结合的3价铁(Fe3+)结合，清除铁蛋白和含铁血黄素中的铁离子，可减轻动物脑出血诱导的脑水肿和血红蛋白诱导的脑水肿，降低脑出血后的脑损伤[6，15]。正常脑组织中平均铁含量为(63±24)μmol/g，是线粒体氧化反应和氧运输不可缺少的物质，参与脑内DNA、RNA和蛋白质的合成等多种生理生化过程，并与多种中枢神经系统疾病的发生密切相关[16-17]。为了明确铁离子在脑出血后血肿周围脑水肿中发挥的作用，本研究通过测量血清铁蛋白作为机体铁负荷的指标，分析其与血肿周围脑水肿的关系，结果显示，与入院当天比较，入院第3～4天后血肿体积虽然增加了19%，但差异无统计学意义(P>0.05)；而脑水肿体积增大71%，差异有统计学意义(P<0.05)。血肿周围脑水肿体积与血肿体积的比值即相对水肿体积增加1.13倍。这与目前临床资料显示大量脑出血患者在出血后3～4 d达到脑水肿的高峰期结果一致。入院当天，相对血肿体积与血清铁蛋白水平无明显相关性；而在入院3～4 d后，血清铁蛋白水平越高，患者相对水肿体积越大，呈明显正相关(r=0.67，P=0.006)。有学者认为，在脑出血发生48 h内，血肿周围脑组织水肿主要与与血肿占位、继发性脑缺血及凝血酶激活等方面有关[9，18]，而晚期血肿周围脑组织水肿与血肿内红细胞溶解释放的血红蛋白及降解产物有关。在对脑出血实验动物的研究中发现，与血凝块分解相伴的红细胞破裂降解过程主要出现在脑出血后数天内，是血清铁蛋白产生的主要来源。这就解释了入院当天相对水肿体积与血清铁蛋白无明显相关性，而3～4 d后呈明显的正相关。此外，本研究还分析了所有患者的体温、平均动脉压、红细胞、白细胞、血红蛋白及红细胞比积与血清铁蛋白的关系，以排除，如感染、贫血、应激性高血糖等对实验数据的影响。结果发现血相对水肿体积与体温、平均动脉压、白细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞比积等数据无明显相关性。因此，本研究得出结论，铁离子超载在脑出血3～4 d后血肿周围脑组织水肿的发生过程中相对于炎症细胞及炎性介质的释放引起的应激性反应方面，起更为主要的作用。

目前，临床对脑出血治疗的重点仍是防止血肿的扩大，对延迟出现的血肿周围的脑水肿关注较少，但通过之前的研究不难发现减少血肿周围脑组织水肿可以改善脑出血患者的预后[19]。而本研究发现，血清铁蛋白与迟发的血肿周围脑水肿密切相关，可以作为间接反映脑组织水肿程度的一个指标，同时为治疗脑血肿周围脑水肿提供一个潜在的靶点。

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(收稿2014-12-29)

The study of the effectand mechanism of serum ferritin on perihematomal edema in patients with hypertensive intracerebral hemorrhage

ChenLong，JinXuegang，ZhuJianfang，Lihuijuan，WangYanping，Zhouyouxin，WangJian，WangWenhua

DepartmentofNeurosurgery，theKunshanaffiliatedhospitalofNanjingUniversityofTraditionalChineseMedicine，Suzhou215300，China

【Abstract】Objective To explore the association between serum ferritin and perihematomal edema for the patients with hypertensive intracerebral hemorrhage and to analyze its role in the development of perihematomal edema. Methods Clinical data and laboratory data of 38 patients with hypertensive cerebral hemorrhage were collected in our hospital from May 2012 to November 2013. All patients were given the serum ferritin test and cranial CT examination on admission and 3-4 days after admission. The hematoma volume, edema volume, relative perihematomal edema volume on admission and on the third day of admission were calculated, and then we analyzed the relationship between serum ferritin level and relative perihematomal edema volume by Spearman correlation analysis. Results Compared with the day of on admission, hematoma volume on the third or fourth day of admission increased by 19%, but the difference was not statistically significant (P>0.05); cerebral edema volume rose by 71% with the significant difference (P<0.05). The relative edema volume increased by 1.13 times. There was a significant positive correlation between serum ferritin and relativePerihematomal edema volume on the third or forth day (r=0.67,P=0.006), but no significant correlation was found on admission (P>0.05).Conclusion Serum ferritin is an important indicator for perihematomal edema in patients with hypertensive intracerebral hemorrhage, which plays an important role in the occurrence of secondary perihematoma edema.

【Key words】Hypertensive intracerebral hemorrhage; Serum ferritin; perihematomal edema

【中图分类号】R743.34

【文献标识码】A

【文章编号】1673-5110(2016)01-0012-04