白细胞介素-10、脑源性神经营养因子水平与急性脑梗死神经功能受损和预后的关系

张学敏 陆 伟 张 羽 施 挺 唐建国 姚领爱

(复旦大学附属上海市第五人民医院创伤急救危重症中心，上海 200240)

白细胞介素-10、脑源性神经营养因子水平与急性脑梗死神经功能受损和预后的关系

张学敏 陆 伟 张 羽 施 挺 唐建国 姚领爱1

(复旦大学附属上海市第五人民医院创伤急救危重症中心，上海 200240)

目的检测急性脑梗死(ACI)患者不同时期体内白细胞介素(IL)-10、脑源性神经营养因子(BDNF)水平变化，观察IL-10、BDNF与急性脑梗死患者神经功能受损状况和预后相关性。方法抽血化验对照组和ACI组发病第1、3、7、14、21、30天各时间段IL-10、BDNF水平变化并比较其相关性；50例ACI患者根据愈后差异分成3组，比较各组IL-10、BDNF、格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分、急性生理学及慢性健康状况评价(APACHEⅡ评分)、美国国立卫生研究所脑卒中量表(NHISS)评分、洼田饮水试验评分的差异。结果与对照组比较，ACI组第1、3、7、14、21、30天IL-10和BDNF均明显升高(P<0.05)，在发病第3天IL-10达到高峰，发病第14天BDNF达到高峰，以后逐渐下降；ACI患者发病期间IL-10与BDNF无明显相关性(r=-0.067，P=0.899)。ACI患者发病第1天，愈后差者IL-10水平要高于愈后好和一般患者(P<0.05)，而不同愈后组患者BDNF水平无显著差异(P>0.05)。结论ACI第1天IL-10、GCS评分、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验评分值可预测患者预后。

白细胞介素-10；脑源性神经营养因子；急性脑梗死；神经受损

急性脑梗死(ACI)后脑损伤的病理生理方面的研究机制主要集中在缺血后的炎症过程和细胞因子变化，缺氧、缺血的存在使白细胞介素(IL)-1、肿瘤坏死因子(TNF)等炎性因子的表达呈持续的动态变化，致炎因子的释放增加引起抗炎因子IL-10表达增加，IL-10作为与脑缺血损伤和损伤修复过程相关的重要抗炎细胞因子,具有神经保护和神经营养作用〔1,2〕。脑源性神经营养因子(BDNF)分子单体是由119个氨基酸残基组成的分泌型成熟多肽，主要在中枢神经系统内表达,脑损伤中BDNF具有促进神经干细胞的增殖、分化及迁移的功效性,具有明显的区域特异性和细胞来源特异性，对趋于坏死的神经元加以营养和保护,发生脑缺血时可引起BDNF和神经生长因子在神经元内表达，它对脑卒中起到神经功能保护和恢复作用〔3〕。本研究通过检测不同ACI患者病程中血清IL-10、BDNF动态变化，探讨它们与ACI病程、神经功能受损和预后的关系。

1 资料与方法

1.1一般资料 研究通过复旦大学附属上海市第五人民医院医学伦理委员会批准，患者均同意参加本试验并签署知情同意书，ACI组选择2013年1月至2014年12月在复旦大学附属上海市第五人民医院急诊内科(包括急诊观察室、EICU)、神经内科住院确诊为ACI且病历资料齐全的患者，ACI诊断标准：符合1995年第四届全国脑血管病会议制定的诊断标准〔4〕，所有病例均经头颅CT或MRI检查证实，对照组为健康体检者，ACI组收集50例患者，对照组收集40例，排除血压、血糖、脑钠肽(BNP)控制不佳者，两组在年龄、性别、血压、血糖、BNP等无显著差异(P>0.05)。见表1。

1.2检测指标 ACI组与对照组在入院第1天抽血，室温放置半小时低温离心分离血清(4℃，3 000 r/min，10 min)，取上清-70℃保存；ACI组患者再于第3、7、14、21、30天各时间段抽血，低温分离取上血清-70℃保存,部分患者因中途退出试验及死亡、出院失访等原因，第3、7、14、21、30天分别获得46、42、40、38、33份血清标本。取出各冷冻血清室温解冻后，按照IL-10、BDNF酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒说明进行操作(IL-10试剂盒为Anogen公司产品,BDNF为Acris公司产品)，测出各IL-10、BDNF水平。

1.3观察指标及预后判断标准 所有ACI患者当日应用格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分评价昏迷指数，美国国立卫生研究所脑卒中量表(NHISS)评分评价神经功能缺损，进行急性生理学与慢性健康状况评分(APACHEⅡ评分)，洼田饮水试验评分评价吞咽功能；预后判断标准采用改良Rankin分级法，0～2级为预后好，3级为预后一般，4～5级及死亡者为预后差。

1.4统计学方法 应用SPSS17.0 统计软件进行t、SNK-q、χ2检验及Pearson相关性分析。

2 结 果

2.1ACI组发病各时间段与对照组IL-10、BDNF比较 ACI组第1、3、7、14、21、30天IL-10和BDNF均明显高于对照组(P<0.05)。IL-10在发病第1天即升高，第3天达到高峰值，以后逐渐下降，但在第30天仍高于对照组；BDNF在发病第1天也逐渐升高，第14天达到高峰值，以后逐渐下降，第30天也仍高于对照组。见表2。

2.2ACI患者IL-10、BDNF相关性 ACI患者发病不同时间段IL-10与BDNF无明显相关性(r=-0.067，P=0.899)。

表1 两组患者一般临床资料比较

表2 对照组及不同时段ACI患者IL-10、BDNF水平变化

与对照组比较:1)P<0.05

2.3不同预后ACI患者第1天各因素比较 预后差患者GCS评分明显低于预后一般和预后好患者(P<0.05)，IL-10、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验评分明显高于预后一般和预后好患者(P<0.05)；预后一般患者APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验评分高于预后好患者(P<0.05)，IL-10、GCS评分与预后好患者差异无显著性(P>0.05)；在不同预后患者中第1天BDNF差异无显著性(P>0.05)。见表3。

表3 不同预后ACI患者发病第1天各因素比较

与预后好组比较:1)P<0.05；与预后一般组比较：2)P<0.05

3 讨 论

IL-10主要由Th2细胞和Treg细胞产生，IL-10是一类重要的抑制性细胞因子，能够抑制巨噬细胞的抗原递呈功能；抑制多种促炎细胞因子产生；抑制Th1细胞应答；抑制丝裂原和抗CD3抗体诱导的T细胞增殖；促进B细胞增殖分化及抗体产生；协同促进肥大细胞增殖及促进未成熟和成熟胸腺细胞生长等多种生物学作用〔5〕。 IL-10与缺血性脑卒中相关〔6〕，王晓霞等〔7〕研究发现进展性缺血性脑卒中早期血清IL-10水平在病程24 h即升高，至病程第3天达高峰，在病程第7天已下降，但仍高于正常对照组，与本研究结果一致，也有研究认为IL-10与ACI患者无相关性〔8〕，研究发现这可能与基因多态性有关，Yin等〔9〕发现IL-10-1082G/A多态性与缺血性脑卒中有相关，而IL-10-819C/T多态性与缺血性脑卒中无明显相关性。本研究还发现发病第1天的IL-10水平与GCS评分、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验评分一样，在预后差患者与预后一般和预后好患者之间存在明显差异。IL-10还能预测缺血性脑卒中患者并发感染概率，可以指导抗生素的应用〔10〕。

BDNF是神经营养蛋白家族一成员，它在有限的能量和激烈竞争环境中对机体的行为和代谢反应起到集成和优化的关键作用，在下丘脑介导运动和限制能量摄入中起到中枢、自律、外周神经适应性反应功能，能够提高突触的适应性与海马神经再生，提高机体的认知与神经保护功能〔11〕，具有促进神经元生存和正常功能作用〔12〕，是脑损伤后促进恢复的一种有效的生长因子〔13〕，发生脑缺血时，BDNF和神经生长因子在神经元内表达机制被认为是缺血后神经元的一种自我保护，脑缺血海马损伤后果之一即为BDNF mRNA 及其特异性受体TrkB的表达上调，此外，星形胶质细胞和小神经胶质细胞也能表达BDNF,有数据表明，非神经元细胞在缺血性脑卒中后能够产生大量的BDNF，通过BDNF相关机制可以提高脑卒中的恢复〔14〕,低水平的BDNF能够增加发生脑卒中的风险〔15〕，脑梗死后3个月内血清BDNF过低还与脑梗死后抑郁症相关〔16〕。本实验结果为临床检测IL-10、BDNF结合各种评分来初步判断ACI患者的神经受损和功能预后提供一些实验依据，由于本实验样本量相对较少，ACI患者病程中常并发感染、应激性溃疡、多脏器衰竭等各种并发症，它们对IL-10、BDNF有所影响，这些均需深入研究。

1Tukhovskaya EA,Turovsky EA,Turovskaya MV,etal.Anti-inflammatory cytokine interleukin-10 increases resistance to brain ischemia through modulation of ischemia-induced intracellular Ca2+response〔J〕.Neurosci Lett，2014;13(571):55-60.

2Fouda AY,Kozak A,Alhusban A,etal.Anti-inflammatory IL-10 is upregulated in both hemispheres after experimental ischemic stroke:hypertension blunts the response〔J〕.Exp Transl Stroke Med，2013;5(1):12.

3Berretta A,Tzeng YC,Clarkson AN.Post-stroke recovery:the role of activity-dependent release of brain-derived neurotrophic factor〔J〕.Exp Rev Neurother,2014;14(11):1335-44.

4中华神经学会，中华神经外科学会.各类脑血管疾病诊断要点〔J〕.中华神经科杂志，1996;29(6)：379-80.

5龚非力.医学免疫学〔M〕.北京:科学出版社,2012:55.

6Arponen O,Muuronen A,Taina M,etal.Acute phase IL-10 plasma concentration associates with the high risk sources of cardiogenic stroke〔J〕.PLoS One,2015;10(4):e0120910.

7王晓霞,杨巧莲,党连生.血清IL-10与缺血性脑卒中早期进展的关系〔J〕.中国老年学杂志，2011;31(18):3484-6.

8Kumar D,Rasool R,Masoodi KZ,etal.Stroke-induced immune depression-a randomized case control study in Kashmiri population of North India〔J〕.J Stroke Cerebrovasc Dis,2014;23(8):2041-6.

9Yin GT,Ma YT,Zheng YY,etal.Polymorphisms of interleukin-10 genes on the risk of ischemic stroke in a meta-analysis〔J〕.Int J Clin Exp Med,2015;8(2):1888-95.

10Worthmann H,Tryc AB,Dirks M,etal.Lipopolysaccharide binding protein,interleukin-10,interleukin-6 and C-reactive protein blood levels in acute ischemic stroke patients with post-stroke infection〔J〕.J Neuroinflammation,2015;12(1):13.

11Rothman SM,Griffioen KJ,Wan R,etal.Brain-derived neurotrophic factor as a regulator of systemic and brain energy metabolism and cardiovascular health〔J〕.Ann N Y Acad Sci,2012;1264(1):49-63.

12Baydyuk M,Xu B.BDNF signaling and survival of striatal neurons〔J〕.Front Cell Neurosci,2014;28(8):254.

13Kim MW,Chung YC,Jung HC,etal.Electroacupuncture enhances motor recovery performance with brain-derived neurotrophic factor expression in rats with cerebral infarction〔J〕.Acupunct Med,2012;30(3):222-6.

14Béjot Y,Prigent-Tessier A,Cachia C,etal.Time-dependent contribution of non neuronal cells to BDNF production after ischemic stroke in rats〔J〕.Neurochem Int,2011;58(1):102-11.

15Pikula A,Beiser AS,Chen TC,etal.Serum brain-derived neurotrophic factor and vascular endothelial growth factor levels are associated with risk of stroke and vascular brain injury:Framingham Study〔J〕.Stroke,2013;44(10):2768-75.

16Li J,Zhao YD,Zeng JW,etal.Serum brain-derived neurotrophic factor levels in post-stroke depression〔J〕.J Affect Disord,2014;15(168):373-9.

〔2016-04-24修回〕

(编辑 苑云杰/曹梦园)

上海市闵行区自然科学研究基金项目(No.2012MHZ061)

张学敏(1974-)，男，硕士，副主任医师，主要从事危急重症医学研究。

R743.33

A

1005-9202(2017)17-4232-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.030

1 上海中医药大学生化教研室