急性脑梗死患者血清半胱氨酸蛋白酶-3水平改变及其与颈动脉粥样硬化斑块稳定性的关系

金 彪王永杰邹 明吴 斌茅春宇王文安

急性脑梗死患者血清半胱氨酸蛋白酶-3水平改变及其与颈动脉粥样硬化斑块稳定性的关系

金 彪1王永杰1邹 明1吴 斌1茅春宇1王文安2

目的：探讨急性脑梗死患者血清半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）水平改变及其与颈动脉粥样硬化斑块稳定性的关系。方法：收集2015年1月-2016年2月我院收治的40例MRI 证实的急性脑梗死患者及40例无脑梗死的健康者（对照组）血清，酶联免疫吸附实验（ELISA）检测两组血清中Caspase-3水平，并用MRI检查颈动脉粥样斑块，扫描序列包括T1WI、T2WI、二维时间飞跃法（2D-TOF）成像及增强颈部血管成像，研究并分析斑块内成分及其分型。结果：急性脑梗死组经颈动脉MRI检查发现颈动脉颅外段均检出粥样硬化斑块，其中不稳定斑块29例（不稳定斑块亚组），稳定性斑块11例（稳定斑块亚组）。与对照组血清Caspase-3水平［（16.80+2.75）pg/ml］比较，急性脑梗死组血清Caspase-3水平［（36.41±3.45）pg/ml］明显升高（P＜0.05）；而其中不稳定斑块亚组血清Caspase-3水平［（39.32±3.78）pg/ml］ 又明显高于稳定斑块亚组［（31.70±2.80）pg/ml］ （P＜0.05）。结论：急性脑梗死患者血清Caspase-3水平明显升高，且血清内Caspase-3水平与颈动脉粥样硬化斑块稳定性有密切的关系。

急性脑梗死；半胱氨酸蛋白酶-3；颈动脉粥样硬化

【Abstract】Purpose： To explore the changes of level of serum caspase-3 and its correlation with carotid atherosclerotic plaque stability in patients with acute cerebral infarction （ACI）. Methods： Forty patients with cerebral infarction confirmed by MRI and 40 cases of healthy volunteers （control group） were selected in our hospital from Jan 2015 to Feb 2016. These two groups were scanned by using GE 1.5T MRI. MRI protocols include two-dimensional time-of-flight （2D-TOF）， double-inversion recovery T1 weighted image， T2 weighted image and carotid artery MRA. Plaque compositions and types were collected and analyzed. Serum caspase-3 levels were measured by enzymelinked immunosorbent assay （ELISA）. Results： All cases were found with extra-cranial carotid artery atherosclerotic plaque in ACI group， including 29 cases with unstable plaque （unstable plaque subgroup）， 11 cases with stable plaque（stable plaque subgroup）. Compared with the serum caspase-3 level of control group ［（16.80+2.75）pg/mL］， the serum caspase-3 level of ACI group ［（36.41±3.45）pg/mL］ was significantly increased， there was statistical significantdifference between these two groups（P＜0.05）. Moreover， the serum caspase-3 level of unstable plaque subgroup［（39.32±3.78）pg/mL］ was significantly higher than that of stable plaque subgroup ［（31.70±2.80）pg/mL］ （P＜0.05）. Conclusion： Serum caspase-3 level in ACI patient is significantly increased，which is related to the stability of carotid atherosclerotic plaque closely.

【Key words】Acute cerebral infarction； Caspase-3； Carotid atherosclerosis

急性脑梗死（acute cerebral infarction， ACI）即缺血性脑卒中，占全部脑卒中的70%，颈动脉粥样硬化是导致缺血性脑卒中的主要病因，其临床危险性不仅在于引起管腔狭窄，更在于斑块的不稳定性［1-2］。有研究表明半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）可能在脑卒中发生、发展及疾病的转归中起到重要作用［3-4］。本研究对急性脑梗死患者的颈动脉和血清Caspase-3水平进行检测，旨在探讨患者血清Caspase-3水平的改变及其与颈动脉粥样硬化斑块的关系。

方 法

1. 一般资料

急性脑梗死组选取2015年1月-2016年2月我院收治的病人40例，男25例，女15例，平均年龄62.1±4.5岁，所有患者均经CT或MRI证实为缺血性脑卒中，均符合第四届全国脑血管病会议修订的脑梗死诊断标准［5］；对照组选取同期我院体检中心的健康体检者40例，男19例，女21例，平均年龄63.8±3.5岁；两组在年龄、性别等基本资料无统计学差异（P＞0.05）。排除标准：①有MRI检查禁忌证以及因任何原因无法配合完成MRI检查者；②曾经实施颈动脉剥脱术者；③均排除脑出血、严重的心脏病、肝肾疾病、肿瘤、自身免疫性疾病、血液系统疾病、痛风、酗酒。

2.颈动脉血管成像MRI检查技术

使用1.5T超导型MR扫描仪（GE Signa Excite，GE Medical System，USA），八通道头颈联合线圈。固定患者下颌及头颈部，仰卧位头先进，常规先行轴位2D-TOF MRA定位，以最大密度投影（MIP）法重建血管获得颈动脉分叉的确切位置，并在颈动脉分叉部上下各2cm范围内垂直于血管行横断面2D-TOF MRA、T1WI、T2WI及增强颈部血管成像，所有序列均使用外周门控技术。每个病人平均扫描时间约40 min。各序列扫描参数具体见表1。

由2名有经验的高年资影像科医师分别评价颈动脉斑块，判断斑块内部成分的信号改变，并根据粥样硬化斑块MRI分型标准进行图像分析［6］。

3.标本采集及检测

两组分别取外周静脉血5ml于促凝试管，在室温下静置2h，经过3500r/min离心15min后，分离血清于EP管中，保存于-80℃冰箱中待测，避免反复冻溶。采用酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbent assay， ELISA）测定两组血清中Caspase-3的浓度。所有操作按照试剂盒说明书进行操作。

4. 统计学处理

结 果

1. 两组患者临床一般资料比较

表1　各序列扫描参数

急性脑梗死组和正常对照组年龄、性别等差异无统计学意义（P＞0.05）。一般临床资料比较见表2。

表2　急性脑梗死组和正常对照组一般临床资料比较

图1　健康对照组与急性脑梗死组患者血清中Caspase-3表达比较。（**P＜0.01）。

图2　不稳定斑块亚组与稳定斑块亚组患者血清中Caspase-3表达比较。（*P＜0.05）。

2. 颈动脉MRI检查结果

MRI对40例急性脑梗死患者颈动脉检查发现，40例患者颈动脉均发现动脉粥样硬化斑块，其中不稳定斑块29例（不稳定斑块亚组）、稳定性斑块11例（稳定斑块亚组）。

3. 各组患者血清caspase 3表达水平比较

ELISA结果显示，健康对照组血清Caspase-3水平为（16.80+2.75）pg/ml，急性脑梗死组为（36.41±3.45）pg/ml ，两组表达水平存在明显统计学差异（P＜0.05）（图1）。通过MRI颈动脉成像结果，将急性脑梗死组分为不稳定斑块亚组和稳定斑块亚组。其中不稳定斑块亚组Caspase-3水平为（39.32±3.78）pg/ml，稳定斑块亚组血清Caspase-3水平为 （31.70±2.80）pg/ml，两组血清表达水平存在统计学差异（P＜0.05）（图2）。

讨 论

急性脑梗死是目前公认的人类几大致残致死性疾病之一，其临床转归表现不一，轻者可能无明显症状，或仅有轻微活动不利、感觉障碍，重者可导致重度残疾甚至短期内死亡。随着老龄化问题日益严重，急性脑梗死发病率逐渐增高，给社会和家庭带来巨大的经济、心理上负担。因此，寻找针对急性脑梗死的超早期诊断及预警指标，对改善当前急性脑梗死的流行病现状具有非常重要的临床意义［7-8］。

半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）是一种分子量为32000的半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶，被认为是细胞凋亡执行阶段的关键蛋白酶。正常状态下，胞质中的Caspase-3无活性，以酶原形式存在；当细胞接受凋亡刺激时，它被系列反应激活，进一步诱导细胞发生凋亡，活化的Caspase-3主要通过裂解抑制凋亡的蛋白质而发挥促凋亡作用。有研究证实在急性脑梗死发生后，缺血半暗带区的Caspase-3表达明显增加，应用Caspase-3抑制剂可使缺血神经元的损伤明显减轻，而且可以通过干预Caspase-3表达减轻脑缺血的损伤程度［9-11］。本研究发现与正常健康组相比，急性脑梗死患者血清中Caspase-3的表达含量增加，差异具有统计学差异。

颈动脉粥样硬化斑块的不稳定性是急性脑梗死发病的重要危险因素。以往研究发现，相对于颈动脉狭窄的严重程度，斑块的性质才是造成脑血管疾病的重要因素。因不稳定的粥样硬化斑块易发生破裂，而斑块破裂可导致血管栓塞，故不稳定斑块对急性脑梗死的发病有重要影响。本研究发现，不稳定斑块亚组的Caspase-3水平明显高于稳定斑块亚组，表明血清Caspase-3可能是促进颈动脉粥样硬化斑块的不稳定性的主要因素，或者不稳定性斑块的脱落造成血液循环中Caspase-3升高，与急性脑梗死的发生率呈高度正相关。

综上所述，急性脑梗死患者的血清Caspase-3水平明显升高，而急性脑梗死患者中存在颈动脉不稳定性斑块患者又明显高于稳定性斑块患者。表明血清Caspase-3水平与急性脑梗死的发病和颈动脉斑块及其稳定性有关。联合Caspase-3与颈动脉MRI检查可以成为预测急性脑梗死发生的重要指标。

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Changes of Level of Serum Caspase-3 and its Correlation with Carotid Atherosclerotic Plaque Stability in Patients with Acute Cerebral Infarction

JIN Biao1，WANG Yong-jie1，ZOU Ming1，WU bin1， MAO Chun-yu1， WANG Wen-an2

Shanghai Science and Technology Committee Project，13ZR1427100

R445.2

A

1006-5741（2016）-04-0293-04

2016.02.07；修回时间：2016.07.02）

中国医学计算机成像杂志，2016，22：293-296

1上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院放射科

2上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院神经内科

通信地址：上海市崇明县城桥镇南门路25号，上海202150

金彪（电子邮箱：kking1105@163.com）

上海市科学技术委员会资助项目（13ZR1427100）

Chin Comput Med Imag，2016，22：293-296

1Department of Radiology， Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine Chongming Branch

2Department of Neurology， Xinhua Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine Chongming Branch

Address: 25 Nanmeng Road， Chengqiao town， Shanghai 202150， P.R.C. Address Correspondence to JIN Biao （E-mail:kking1105@163.com）.