急性缺血性脑卒中患者血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA对神经功能损伤的诊断价值

步霄, 贾师捷, 周叶, 陈燕, 李桂芹

上海市邮电医院内科(上海 200040)

脑卒中又称为中风，是由各种原因引起脑部的血液供应中断而出现局部脑组织缺血、缺氧，从而引起的急性局灶性神经功能缺损的疾病[1]。是临床常见的脑血管疾病，也是我国第一大致残和第二大致死性疾病，主要好发于50～60岁人群[2-3]。急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)是最常见的脑卒中类型，约占85%，其缺血性卒中的发病机制复杂。樊文香[4]对缺血性脑卒中机制进行了研究，指出导致这些神经细胞的损伤包含一系列复杂的病理学机制，包括氧化和硝化应激、缺血再灌注损伤、神经细胞内钙超载、兴奋性毒性作用、炎症反应等病理生理机制。越来越多的证据表明缺血性脑卒中的发生、发展与炎性反应密切相关[5-6]。有研究[7]报道，AIS已严重影响人们的生活质量及身心健康。因此，早发现、早诊断AIS已成为临床研究的热点及难点。大量研究[8-10]表明与急性缺血性脑卒中患者关系密切的影响因子有C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、血清淀粉样蛋白A(SAA)等，但优势因子尚不明确。本研究主要针对CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA等相关影响因子与不同程度神经功能损伤AIS患者的相关性及优势诊断因子进行研究探讨。可为临床AIS患者提供更可靠的早期诊断指标，为临床防治、预后提供有效的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年10月至2019年2月于我院神经内科就诊，经临床检查确诊为AIS住院患者112例(观察组)作为研究对象。根据神经功能缺损程度，观察组分为轻度神经功能缺损组(n=43)、中度神经功能缺损组(n=38)及重度神经功能缺损组(n=31)。选择同一时期的健康人群35例作为对照组。两组受试者在性别、年龄比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组一般临床资料比较

1.2 纳入和排除标准 纳入标准：(1)符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南(2010)》标准[11]，均接受颅脑CT、MRI检查确诊为AIS患者；(2)所有患者均为首次发病，且发作时间不超过24 h；(3)患者及其家属知情同意。排除标准：(1)合并冠心病、心力衰竭、心肌类心血管疾病；(2)严重肝、肾等功能衰竭脏器功能障碍类器质性病变；(3)精神类疾病、免疫系统、恶性感染类疾病、血液类疾病及恶性肿瘤；(4)既往脑卒中、脑出血及短暂脑缺血病史；(5)孕期或哺乳期妇女；(6)未满18岁或年龄超过85岁者。

1.3 检测方法 抽取患者外周静脉血4 mL，将采取的血液静置20～30 min，离心(3 000 r/min，15 min)，取上清液-70℃保存备用待测。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA水平，仪器为BioRAD550型酶标仪(美国Bio-RAD公司)，检测试剂盒均采购于上海博谷生物科技有限公司，96T。具体操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.4 观察指标 根据美国国立卫生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale，NIHSS)评估神经功能缺损程度[12]，总分42分，其中总分<4分为轻型神经功能缺损，4～15分为中型神经功能缺损，>15分为重型神经功能缺损。

2 结果

2.1 两组血清hs-CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA水平比较 观察组血清水平均明显高于对照组，比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

2.2 不同神经功能缺损程度的AIS患者血清hs-CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA水平比较 3组血清水平比较差异有统计学意义(P<0.05)；与轻度神经功能缺损组比较，中度、重度神经功能缺损组血清水平明显升高，差异有统计学意义(P<0.05);与中度神经功能缺损组比较， 重度神经功能缺损组血清hs-CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA浓度明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表2 各组CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA浓度的比较

表3 不同神经功能缺损程度的AIS患者血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA水平比较

2.3 AIS患者血清指标水平与NIHSS分值关联性分析 Pearson 检验可知，血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA水平与NIHSS分值呈明显正相关(P<0.05)，见表4。

表4 AIS患者血清指标水平与NIHSS分值关联性分析

2.4 AIS患者血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA浓度曲线分析 CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA的AUC分别为0.779、0.699、0.801、0.869、0.888、0.731；NSE、HIF-1α、IL-1β诊断价值最大。见图1、表5。

图1 CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA的ROC曲线面积

3 讨论

据世界卫生组织统计分析，脑血管病对健康的危害排名第二[2-3]。AIS为临床多发的脑血管疾病，具有高致残率与病死率特点，严重危害人类健康与生命[4，13]。脑血管病在很大程度上仍是一种临床诊断。生物标志物的检测在脑卒中诊断和预后评估中的应用是一个新兴和快速发展的领域[14]。这些生物标志物对AIS的患者做到早期诊断、预防及病情严重程度的评估是极其有必要的[15]。而对神经功能缺损程度的早期评估可有效地提高对早期脑卒中患者的诊断及防治作用[16]。越来越多学者[8，17]对AIS的病理机制不断地进行深入的研究，发现炎性因子在AIS的病理过程中具有重要作用。有研究[18]发现AIS发生时，机体将进入到应激状态，体内的炎症应激反应细胞可释放CRP、TNF-α、IL-1β等炎性因子。也有研究[19-20]认为炎性因子在AIS的中枢神经系统缺血损伤中具有重要作用；与神经功能缺损程度密切相关，可加剧脑组织损伤程度。

表5 诊断急性脑卒中各项指标的效能分析

CRP是最早被发现的急性时相蛋白，是炎症指标的标志物[21-22]。任占云等[23]研究发现急性脑卒中发生的数小时内，CRP急剧上升，与神经功能损伤的程度呈正相关。谭志勇[24]研究也证实了TNF-α及IL-1β在AIS具有重要作用。TNF-α、IL-1β为炎性链中的始动因子，正常时血清含量少，若发生缺氧缺血，则血清含量异常增高，并经多种生理病理途径对神经细胞产生毒性作用[25]。可以激活缺血性脑卒中的小胶质细胞做出应激反应，激活的小胶质细胞常见于脑卒中[26]、阿尔茨海默病[27]、帕金森病[28]等多种脑疾病，近年来被报道为神经炎症[29]的关键介质。因此CRP、TNF-α、IL-1β在AIS的发生过程中起重要作用。本研究提示AIS患者较健康人群的CRP、TNF-α、IL-1β水平均有明显升高，且与NIHSS呈密切正相关；IL-1β在诊断AIS ROC曲线下面积为0.801，说明IL-1β诊断价值相对较高。

低氧诱导因子HIF是一个异质二聚体,由HIF-α和HIF-β组成。到目前为止，3个HIF-α亚型(HIF-1α、HIF-2α、HIF-3α)已确定HIF-α被脯氨酸羟化酶在氧化条件下羟化，最终成为被蛋白酶体降解[30]。正常情况下其含量极少，在缺氧状态下，含量迅速增加，在缺氧诱导的细胞凋亡中起到关键作用[31]。有研究[32]认为，HIF-1α在组织细胞耐受时，缺氧产生的一种核转录因子，通过上调HIF-1α的表达量，对缺血性脑卒中发挥作用。也有研究[33]认为HIF-1α的表达与缺血性卒中大鼠的神经状态密切相关。本研究发现AIS患者HIF-1α随着疾病的神经功能损伤程度不断加重而不断升高，且不同升高程度比较均差异有统计学意义(P<0.05)。与神经功能损伤相关性较高，ROC曲线下的面积为0.869，其诊断意义高，对AIS的诊断与临床防治均有很大的意义。

SAA是与高密度脂蛋白(HDL)颗粒相关的急性期反应物，在炎症期间血浆中增加1 000倍，SAA在缺血性脑卒中后急性升高[34]。肖华等[9]认为SAA是一种炎症因子，是一种载脂蛋白，可与缺血性脑卒中的动脉粥样硬化严重程度呈正相关。侯晨辉等[20]在缺血性脑卒中患者血浆中检测到SAA水平，认为SAA在缺血性脑卒中起重要作用。本研究通过对AIS患者血清中的SAA浓度检测，发现脑卒中的严重程度与SAA水平呈正相关，且与神经功能损伤程度相关性有密切关系，其ROC曲线下面积为0.731，对神经功能损伤严重程度的诊断价值较高。

NSE可被认为是神经元破坏的替代标记物，也由一些神经内分泌肿瘤分泌。国外有文献报道关于脑损伤生物标志物NSE在神经功能调节起到重要的作用[35]。何建平等[36]研究发现，不同梗死面积、预后良好程度，患者梗死面积越大、预后神经功能缺损评分越高，NSE值越高。国外有研究[14]报道血清NSE浓度与AIS患者的残疾程度和神经功能恶化显著相关。认为血清NSE对AIS的严重程度和早期神经行为预后有较高的预测价值。对判断神经损伤程度具有重要价值。本研究提示NSE在AIS患者血清中的水平明显高于正常人，通过相关曲线可知NSE与神经功能损伤评分表密切相关。ROC曲线下NSE的面积为0.888，说明其诊断价值高，与其他因子相较为最佳选择因子。

在AIS疾病中，评估涉及多种病理通路的生物标志物如CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA等是AIS的研究热点，是评估患者早期诊断、防治及预后的有用工具。本研究主要检测了CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA在AIS病理过程炎症、神经元破坏等过程中的作用，并对CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA与缺血性卒中不同程度的神经功能损伤的相关性及诊断的有效优势因子进行研究探讨。结果显示，AIS患者的血清中CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA的水平均明显高于健康人群(P<0.05)。相关性分析显示CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA均与NIHSS评分分值密切相关(P<0.05)，且NSE、HIF-1α、IL-1β的相关性最好。通过ROC曲线下的面积也发现CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA的诊断价值较高，其中NSE最高，HIF-1α次之。提示临床可通过测定AIS患者血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA含量评估患者神经功能缺损状态，尤其是NSE、HIF-1α、IL-1β水平的检测，可选择NSE、HIF-1α、IL-1β三者联合检测，增加检测的准确性，避免延误患者最佳治疗时机。

综上所述，AIS患者血清CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA含量异常增高，且随着NIHSS分值增高，各指标血清含量均呈增高趋势，且与NIHSS分值呈正相关。并对各指标进行ROC曲线分析，均证实NSE、HIF-1α、IL-1β为优势因子，三者与神经功能缺损程度相关性及诊断性最有价值。临床可通过联合测定上述指标水平，尤其是NSE、HIF-1α、IL-1β三者水平，对AIS患者神经功能缺损程度予以评估，可为临床AIS患者提供更可靠的早期诊断指标，同时为临床防治、预后提供有效的参考依据。但本研究为回顾性分析，未对CRP、TNF-α、IL-1β、HIF-1α、NSE、SAA进行动态监测，其结果尚有待于大样本临床试验及动态监测来进一步验证。