血清总胆红素高水平与缺血性脑卒中发病风险降低关系的前瞻性研究

许清波， 王文云， 沈 冲， 马铁梁， 赵海龙， 赵彦平

在我国，脑卒中是危害我国中老年人身体健康和生命安全的主要疾病之一，平均每年有170万人死于脑卒中，其中缺血性脑卒中占60%～70%[1～3]。

血清胆红素是体内衰老红细胞裂解释放的血红蛋白产生。因此血清胆红素长久以来一直被认为是代谢废物[4～6]。近年来有研究发现，血清胆红素具有强大的生理抗氧化及抗炎功能，能够抑制脂质氧化、阻止斑块形成，对氧化应激介导的炎症、动脉粥样硬化和缺血性心脑血管疾病具有保护作用[7～9]。

缺血性脑卒中是由于脑内血管阻塞或血栓形成引起脑组织供血不足所导致的一系列大脑缺氧缺血症状。血清高胆红素水平抑制脂质氧化、阻止斑块形成的功能可能与缺血性脑卒中发生风险降低有关。本研究通过对2077例乡镇体检检测胆红素水平处于正常范围的健康体检者进行缺血性脑卒中发病风险的前瞻性随访研究以探讨血清总胆红素水平高低与农村人群缺血性脑卒中发生风险的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究于2009年5月～2009年8月通过流行病学整群抽样于宜兴市官林镇和徐舍镇6个乡村纳入4230例35～75岁人群进行调查，排除基线心脑血管病史对象后，共4081例纳入随访，其中2077例检测血清胆红素水平。

排除标准：排除谷丙转氨酶(ALT)>80U/L 或谷草转氨酶(AST)>80U/L或乙肝二对半指标(HBsAg、HbsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb )任一指标阳性及血清总胆红素水平超出正常范围高限(25.65 mmol/L)。本研究于2014年5月开展随访工作，2016年1月结束随访。随访期间收集缺血性脑卒中的发生情况。本研究已经通过江苏大学附属宜兴医院伦理学委员会审批，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 问卷调查和体格检查 采用统一的调查表进行问卷调查。所有调查人员提前进行培训，合格后方能进行随访工作。收集调查对象的一般人口学资料、吸烟饮酒史、高血压、糖尿病、脑卒中和冠心病史。体格检查包括：测量血压、身高、体重等。

1.3 血样采集和实验室检测 所有研究对象于调查当日7～9点前抽取3 ml静脉抗凝血和促凝血，要求所有受试对象空腹。血样采集后2 h内检测血清胆红素、血糖、ALT、AST、乙肝二对半，所有检测均在江苏大学附属宜兴医院检验科完成。

1.4 分组 根据胆红素分布四分位数将基线人群按血清总胆红素水平(单位μmol/L)由低到高分为Q1(3.42～8.98)、Q2(8.98～14.54)、Q3(14.54～20.10)、Q4(20.10～25.65)四组，并合并Q1与Q2组为血清胆红素低水平组，合并Q3与Q4组为血清胆红素高水平组。所选取数值标准为江苏大学附属宜兴医院生化检查血清总胆红素参考标准。

1.5 相关因素及结局定义 高血压定义为收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg，或正在服用降血压药物。糖尿病是指空腹血糖≥7.0 mmol/L，或者既往被诊断为糖尿病，正在使用降糖药或者胰岛素类药物[10]。缺血性脑卒中事件定义为有典型的神经系统体征，或是明确的CT/MRI结果(CT提示低密度影，MR提示T1呈低信号，T2呈高信号)，所有病例均为二级以上医院明确诊断，对于报告死亡对象，尽量追溯到医院病例，对于无医院病例者，根据发病的症状由两名以上的神经内科医生独立判断。

1.6 质量控制 所有调查人员均经过统一的培训，正式调查前进行预调查。生化检测由江苏大学附属宜兴医院检验科完成，每日进行质控。数据录入由两人独立录入比较。所有缺血性卒中结局事件均有神经内科专业医师判断。

2 结 果

2.1 研究对象的基线特征 见表1。本次研究对象总计2077例，其中男性955例，女性1122例。Q1～Q4组间性别、年龄、吸烟饮酒史、高血压史、糖尿病史均无显著差异，而BMI、TG、TC、HDL和LDL在各组间分布差异显著。

2.2 血清胆红素水平与脑卒中发病风险的关系 见表2。至随访结束，2077例研究对象中有88例对象发生缺血性卒中，各胆红素分组人群发生缺血性卒中的人数分别为：Q1组29例，Q2组29例，Q3组16例，Q4组14例。单因素Cox回归分析显示与Q1组相比，Q4组对象发是缺血性卒中分型显著降低，HR和95%CI分别为0.47(0.24～0.91)，P=0.025。调整年龄、性别后，Q4组发病风险仍然显著降低，HR和95%CI分别为0.47(0.24～0.91)，P=0.02。进一步校正吸烟饮酒史、高血压、糖尿病、BMI等混杂因素后，Q4组发病风险为无差异，HR和95%CI为0.54(0.27～1.05)，P=0.07。无论是否调整混杂因素，血清总胆红素水平升高均降低缺血性卒中的发生风险，单因素、模型1 和模型2 的HR和95%CI分别为0.93(0.89～0.97，P=0.003；0.94(0.91～0.98)，P=0.006；0.95(0.91～099)，P=0.026。

2.3 血清胆红素水平与缺血性脑卒中发生风险的分层分析 见表3。合并Q1和Q2为胆红素水平低组，Q3和Q4为胆红素水平高组，进一步在不同年龄组、吸烟饮酒史、性别、高血压史对象中分析TBIL与缺血性脑卒中的关系。校正年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病和BMI后，在≥55岁组、女性人群、不饮酒对象和不吸烟对象中，高水平的胆红素对象发生缺血性卒中风险显著降低，HR和95%CI分别为0.58(0.36～0.92)，P=0.022；0.47(0.25～0.91)，P=0.023；0.55(0.33～0.92)，P=0.02；0.53(0.31～0.89)，0.02。

表1 研究对象基线特征

注：BMI(Body Mass Index)：体质指数；TG(Triglyceride)：甘油三酯；TC(Total Cholesterol)：总胆固醇；HDL-C(high density lipoprotein cholesterol)：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C(low density lipoprotein cholesterol)：低密度脂蛋白胆固醇，；IFG(impaired fasting glucose)：空腹血糖受损；T2DM(type 2 diabetes mellitus)：2型糖尿病

表2 血清胆红素水平影响缺血性脑卒中发病的风险比及95%可信区间

注：模型1：调整年龄、性别；模型2：调整年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病和BMI

表3 年龄、性别、饮酒、吸烟、高血压分层分析TBIL升高与脑卒中发病风险的关联

模型1：调整年龄、性别；模型2：调整年龄、性别、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病和BMI

3 讨 论

血清胆红素作为体内衰老红细胞裂解释放的血红蛋白的产物，长久以来常作为肝功能异常的指标。近年来国内外研究发现，胆红素具有强大的抗氧化和抗炎作用，其与心脑血管疾病的关系引起了人们的广泛关注。本研究在社区人群基础上的前瞻性随访研究发现高胆红素水平可以显著降低缺血性卒中的发生风险，研究结果将为缺血性卒中高危人群筛查和发病机制提供新的线索。

高浓度的胆红素水平降低缺血性卒中的发生风险可能与胆红素强大的抗氧化和抗炎功能相关，研究发现血浆1/5的抗氧化能力由胆红素提供[11，12]。吉尔布特综合征是胆红素代谢异常的遗传型疾病之一，患者常表现为血清总胆红素增高，研究发现吉尔布特综合征患者血管动脉硬化和心血管病发生风险均低于正常人[13，14]。而在一般人群的流行病学调查显示低水平的胆红素是缺血性卒中发生的独立危险因素[15，16]，这与我们的研究结果相一致。此外研究发现胆红素水平与缺血性卒中的严重程度和预后均密切相关，提示胆红素可能与卒中的病理变化和神经损伤相关[17～19]，进一步的临床研究仍需进一步开展予以证实。

近年来，国内学者也对胆红素与缺血性脑卒中的发病风险之间是否有相关性进行了一系列研究。李婷等人选取77例急性脑梗死患者及38例发病2 w以上的非急性脑梗死患者，以研究急性脑梗死血清胆红素水平与脑梗严重程度及预后的关系，结果发现，急性脑梗死预后良好组血清总胆红素水平及直接胆红素水平均高于预后不良组，因此得出结论：血清胆红素高水平对缺血性脑卒中的发病是一个保护性因素[20]。这与我们的研究结果相一致。方婧等人选取150例缺血性卒中住院患者，并设置 150例同期健康体检者对照，检测入院24 h血清总胆红素水平、直接胆红素水平、间接胆红素水平，并于入院当天采用NIHSS 评分量表评定神经功能缺损情况，评分2分定义为预后不良，并再次检测血清总胆红素水平、直接胆红素水平、间接胆红素水平。研究发现高血清胆红素水平可以预防缺血性脑卒中的发生[21]。该结果同样支持本研究结论。

本研究通过为期5 y的前瞻性随访，探讨了血清胆红素水平与社区人群缺血性脑卒中发生风险的关系。研究发现，在校正混杂因素后，在年龄≥55岁组、女性人群、不饮酒对象和不吸烟对象中，高水平的胆红素对象发生缺血性卒中风险显著降低。有其他研究提出，高龄、吸烟、饮酒为脑卒中发病的高危因素，这与本次研究结果相一致。引起该结果的原因考虑可能是由于绝经后女性体内激素分泌减少，作用于某些信号通路引起内皮细胞障碍，导致血管阻塞引起脑卒中，但是具体机制如何仍有待进一步研究。

本次实验作为前瞻性随访研究，其因果推断强度较强。此外研究人群均来自同一地区的乡村，饮食结构和生态环境类似，此类混杂因素影响较小。但是本研究也存在以下缺点，首先5 y随访的结局事件较少，研究结果假阴性可能性较大。此外研究人群来自农村，外推至城市人群可能受限。

本次前瞻性随访研究虽然存在一些缺点，但是本研究的发现结果发现胆红素可作为缺血性脑卒中高危人群筛查的一个因素，为脑卒中发病机制研究提供新的线索。 。

[参考文献]

[1]Jeste ND，Sanchez LM，Urcuyo GS，et al. Stroke Avoidance for Children in REpublica Dominicana (SACRED)：Protocol for a Prospective Study of Stroke Risk and Hydroxyurea Treatment in Sickle Cell Anemia[J]. JMIR Research Protocols，2017，6(6)：e107.

[2]Ishii M，Ogawa H，Unoki T，et al. Relationship of Hypertension and Systolic Blood Pressure With the Risk of Stroke or Bleeding in Patients With Atrial Fibrillation：The Fushimi AF Registry[J]. American Journal of Hypertension，2017，30(11)：1073-1082.

[3]Morris JG，Carter EL，Martin SA. Stroke：A road map for subacute management[J]. The Journal of Family Practice，2017，66(6)：366-374.

[4]El Houchi SZ，Iskander I，Gamaleldin R，et al. Prediction of 3- to 5-Month Outcomes from Signs of Acute Bilirubin Toxicity in Newborn Infants[J]. The Journal of Pediatrics，2017，183：51.

[5]McDonagh AF. Bilirubin toxicity to human erythrocytes：a more sanguine view[J]. Pediatrics，2007，120(1)：175-178.

[6]Cesaratto L，Calligaris SD，Vascotto C，et al. Bilirubin-induced cell toxicity involves PTEN activation through an APE1/Ref-1-dependent pathway[J]. Journal of Molecular Medicine，2007，85(10)：1099-1112.

[7]Asad SF，Singh S，Ahmad A，et al. Prooxidant and antioxidant activities of bilirubin and its metabolic precursor biliverdin：a structure-activity study[J]. Chemico-biological Interactions，2001，137(1)：59-74.

[8]Mireles LC，Lum MA，Dennery PA. Antioxidant and cytotoxic effects of bilirubin on neonatal erythrocytes[J]. Pediatric Research，1999，45(3)：355-362.

[9]Yamaguchi T，Terakado M，Horio F，et al. Role of bilirubin as an antioxidant in an ischemia-reperfusion of rat liver and induction of heme oxygenase[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications，1996，223(1)：129-135.

[10]Pang H，Han B，Fu Q，et al. Severity of Hypertension Correlates with Risk of Thromboembolic Stroke[J]. Journal of Cardiovascular Translational Research，2017，10(4)：368-373.

[11]Stocker R，McDonagh AF，Glazer AN，et al. Antioxidant activities of bile pigments：biliverdin and bilirubin[J]. Methods in Enzymology，1990，186：301-309.

[12]Stocker R，Yamamoto Y，McDonagh AF，et al. Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance[J]. Science，1987，235(4792)：1043-1046.

[13]Yuce S，Cure E，Cicek Y，et al. Evaluation of aortic stiffness in Gilbert syndrome patients：a protective effect of elevated bilirubin levels[J]. Turk Kardiyoloji Dernegi Arsivi：Turk Kardiyoloji Derneginin Yayin Organidir，2015，43(7)：599-606.

[14]Gurel E，Tigen MK. Protective effect of elevated bilirubin levels on cardiovascular disease in patients with Gilbert syndrome[J]. Turk Kardiyoloji Dernegi Arsivi：Turk Kardiyoloji Derneginin Yayin Organidir，2015，43(7)：591-593.

[15]Targher G. Risk of ischemic stroke and decreased serum bilirubin levels：is there a causal link[J]. Arteriosclerosis，Thrombosis，and Vascular Biology，2014，34(4)：702-704.

[16]Kimm H，Yun JE，Jo J，et al. Low serum bilirubin level as an independent predictor of stroke incidence：a prospective study in Korean men and women[J]. Stroke，2009，40(11)：3422-3427.

[17]Luo Y，Li J，Zhang J，et al. Elevated bilirubin after acute ischemic stroke linked to the stroke severity[J]. International Journal of Developmental Neuroscience：the Official Journal of the International Society for Developmental Neuroscience，2013，31(7)：634-638.

[18]Luo Y，Li JW，Lu ZJ，et al. Serum bilirubin after acute ischemic stroke is associated with stroke severity[J]. Current Neurovascular Research，2012，9(2)：128-132.

[19]Pineda S，Bang OY，Saver JL，et al. Association of serum bilirubin with ischemic stroke outcomes[J]. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases：the Official Journal of National Stroke Association，2008，17(3)：147-152.

[20]李 婷，苗 玲. 血清胆红素与脑梗死急性期患者的关系[J]. 中国脑血管病杂志，2011，(10)：513-517.

[21]方 婧，黄新颖，王 岩，等. 血清胆红素水平与缺血性卒中的相关性研究[J]. 现代生物医学进展，2013，(32)：6382-6385.